融冰雪路面和桥面热力耦合损伤分析及优化设计
发布时间：2021-08-01 19:36
采用电加热融冰雪路面、桥面,相比于其他的融冰雪方式具有融冰雪效率高、能源可靠、简单便利等优势,应用前景良好。近些年来,以欧美及日本为首的多国学者对路面、桥面融雪化冰传热模型、数值模拟计算都进行了大量研究,并对相关试验示范工程也进行了铺筑和一定程度的应用,但对于加热融冰雪产生的温度损伤研究的极少,此类研究的不足势必导致路面破坏形式增多,极易出现道路早期病害,缩短路面使用寿命,对交通行为的正常运行带来极大的挑战。本课题的研究结合实体工程的具体情况,针对融冰雪道路、桥面结构的不同,分别建立有限元模型,分析多因素影响行为和规律,并对其结构进行优化设计,力求达到融冰雪效果和结构损伤的最优。主要工作如下:（1）分析了融冰雪路面、桥面的工作机理,将融冰雪路面、桥面的工作过程分为两个阶段:传热分析和损伤计算。同时分析传热学的基本理论及混凝土本构关系的推导过程,并以此为基础得到了融冰雪路面、桥面热力耦合损伤有限元模型的建立方法。（2）建立了融冰雪路面热力耦合损伤有限元模型。对比分析了得出温度荷载是导致融冰雪路面损伤的主要因素。分析了融冰雪路面结构和外部条件的五个因素对于损伤的影响,提出了融冰雪路面损伤与...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年雪灾
融雪化冰主要方法
图 3. 2 融雪化冰路面有限元模型Fig 3.2 Finite element model of snow-melting pavement表 3. 1 路面结构方案Tab 3.1 Scheme of pavement structure间距 s(cm) 埋深 d(cm)电缆数（根）板边缘距最近热中心距离 d1(c12 12 7 1415 12 6 12.518 12 5 1425 12 4 12.518 10 5 1418 14 5 1418 16 5 14
【参考文献】：
期刊论文
[1]导电混凝土的导电性能及影响因素研究进展[J]. 贾兴文,张新,马冬,杨再富,石从黎,王智. 材料导报. 2017(21)
[2]碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型[J]. 杜宏伟,朱小青,张恺,朱耀庭. 公路交通科技(应用技术版). 2017(10)
[3]荷载、温度耦合作用下水泥混凝土路面板疲劳损伤分析[J]. 陆黄超. 交通科技. 2017(05)
[4]除冰盐对沥青混合料性能影响及用量确定[J]. 张璐军,薛予生,王雨楠. 中外公路. 2017(01)
[5]桥梁发热电缆除冰系统的热力学模拟[J]. 陈志康,李曙龙,袁铜森,张登春. 湖南交通科技. 2016(01)
[6]北方某快速路典型电融雪路面结构设计[J]. 蒋国杰,廖彩凤,孔庆伟. 科技展望. 2016(06)
[7]内置碳纤维发热线融冰技术的现状与发展[J]. 彭余华,鲍梦捷,陈绍辉. 筑路机械与施工机械化. 2016(02)
[8]公路电加热除雪融冰方法[J]. 韩文博,吴杰康. 电力学报. 2015(04)
[9]ABAQUS中混凝土塑性损伤因子的合理取值研究[J]. 田连波,侯建国. 湖北大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]基于环境温度变化的混合式基层沥青路面结构疲劳损伤分析[J]. 郭芳,付宏渊,邵腊庚. 中南大学学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]流体加热道路融雪系统温—湿耦合融雪模型及仿真分析[D]. 徐慧宁.哈尔滨工业大学 2011
[2]布置碳纤维发热线的混凝土路面及桥面融雪化冰试验研究[D]. 赵宏明.大连理工大学 2010
[3]融雪化冰水泥混凝土路面研究[D]. 刘凯.长安大学 2010
[4]冰雪地区橡胶颗粒沥青混合料应用技术的研究[D]. 周纯秀.哈尔滨工业大学 2006
[5]混凝土温度损伤模型研究[D]. 王振波.河海大学 2001
硕士论文
[1]超细不锈钢纤维导电混凝土的制备及性能研究[D]. 刘堃.哈尔滨工业大学 2016
[2]智能化融冰路面技术研究与工程应用[D]. 梁增洁.长安大学 2016
[3]内置碳纤维发热电缆的桥面融冰化雪技术研究[D]. 罗新欣.长安大学 2015
[4]隧道温泉水桥面融雪化冰技术研究[D]. 陆凯诠.长安大学 2013
[5]基于土壤源热泵路面融雪系统的实验研究[D]. 林艳艳.哈尔滨工业大学 2011
[6]橡胶颗粒除冰雪沥青路面的研究[D]. 张洪伟.长安大学 2009
[7]发热电缆用于路面融雪化冰的技术研究[D]. 武海琴.北京工业大学 2005
本文编号：3316123
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年雪灾
融雪化冰主要方法
图 3. 2 融雪化冰路面有限元模型Fig 3.2 Finite element model of snow-melting pavement表 3. 1 路面结构方案Tab 3.1 Scheme of pavement structure间距 s(cm) 埋深 d(cm)电缆数（根）板边缘距最近热中心距离 d1(c12 12 7 1415 12 6 12.518 12 5 1425 12 4 12.518 10 5 1418 14 5 1418 16 5 14
【参考文献】：
期刊论文
[1]导电混凝土的导电性能及影响因素研究进展[J]. 贾兴文,张新,马冬,杨再富,石从黎,王智. 材料导报. 2017(21)
[2]碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型[J]. 杜宏伟,朱小青,张恺,朱耀庭. 公路交通科技(应用技术版). 2017(10)
[3]荷载、温度耦合作用下水泥混凝土路面板疲劳损伤分析[J]. 陆黄超. 交通科技. 2017(05)
[4]除冰盐对沥青混合料性能影响及用量确定[J]. 张璐军,薛予生,王雨楠. 中外公路. 2017(01)
[5]桥梁发热电缆除冰系统的热力学模拟[J]. 陈志康,李曙龙,袁铜森,张登春. 湖南交通科技. 2016(01)
[6]北方某快速路典型电融雪路面结构设计[J]. 蒋国杰,廖彩凤,孔庆伟. 科技展望. 2016(06)
[7]内置碳纤维发热线融冰技术的现状与发展[J]. 彭余华,鲍梦捷,陈绍辉. 筑路机械与施工机械化. 2016(02)
[8]公路电加热除雪融冰方法[J]. 韩文博,吴杰康. 电力学报. 2015(04)
[9]ABAQUS中混凝土塑性损伤因子的合理取值研究[J]. 田连波,侯建国. 湖北大学学报(自然科学版). 2015(04)
[10]基于环境温度变化的混合式基层沥青路面结构疲劳损伤分析[J]. 郭芳,付宏渊,邵腊庚. 中南大学学报(自然科学版). 2015(05)
博士论文
[1]流体加热道路融雪系统温—湿耦合融雪模型及仿真分析[D]. 徐慧宁.哈尔滨工业大学 2011
[2]布置碳纤维发热线的混凝土路面及桥面融雪化冰试验研究[D]. 赵宏明.大连理工大学 2010
[3]融雪化冰水泥混凝土路面研究[D]. 刘凯.长安大学 2010
[4]冰雪地区橡胶颗粒沥青混合料应用技术的研究[D]. 周纯秀.哈尔滨工业大学 2006
[5]混凝土温度损伤模型研究[D]. 王振波.河海大学 2001
硕士论文
[1]超细不锈钢纤维导电混凝土的制备及性能研究[D]. 刘堃.哈尔滨工业大学 2016
[2]智能化融冰路面技术研究与工程应用[D]. 梁增洁.长安大学 2016
[3]内置碳纤维发热电缆的桥面融冰化雪技术研究[D]. 罗新欣.长安大学 2015
[4]隧道温泉水桥面融雪化冰技术研究[D]. 陆凯诠.长安大学 2013
[5]基于土壤源热泵路面融雪系统的实验研究[D]. 林艳艳.哈尔滨工业大学 2011
[6]橡胶颗粒除冰雪沥青路面的研究[D]. 张洪伟.长安大学 2009
[7]发热电缆用于路面融雪化冰的技术研究[D]. 武海琴.北京工业大学 2005
本文编号：3316123
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