路面結(jié)構(gòu)時(shí)變溫度場的解析解及預(yù)估模型.pdf

1、道路結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中，受到大氣溫度和太陽輻射等因素的影響，這些因素在路表產(chǎn)生的熱量沿著路面深度方向向下傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化并進(jìn)一步引起溫度應(yīng)力對(duì)路面的結(jié)構(gòu)可靠性造成不利影響。因此，對(duì)路面溫度場進(jìn)行有效預(yù)測對(duì)于路面結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力評(píng)估和結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文針對(duì)大氣環(huán)境和太陽輻射作用下的路面結(jié)構(gòu)溫度場建立路面結(jié)構(gòu)單層和多層一維熱傳導(dǎo)模型，并用積分變換的方法求解熱傳導(dǎo)微分方程，得到路面結(jié)構(gòu)時(shí)變溫

2、度場的解析解。基于該模型，針對(duì)不同的邊界條件分別進(jìn)行了解析解的求解，通過和實(shí)測結(jié)果的對(duì)比分析，驗(yàn)證該模型的有效性。進(jìn)一步通過路面材料參數(shù)影響分析以及與實(shí)測結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證，從理論上證明單層一維熱傳導(dǎo)模型可有效預(yù)測在大氣溫度和太陽輻射條件下多層路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度場，從而大大簡化了路面溫度的預(yù)估模型。最后，通過物理量的無量綱處理，對(duì)單層模型解析解進(jìn)行進(jìn)一步簡化，得到一個(gè)只依賴于材料幾何組合參數(shù)的任意時(shí)刻、路面深度任意位置的溫度水平的預(yù)估模型。