沥青路面温度场与结构耦合有限元

技术动态

沥青路面温度场与结构耦合有限元

来源：发布日期：2006-12-29

沥青混合料是对温度非常敏感的材料，外界环境的变化使路面结构内产生不稳定热流，构成了路面结构的温度场。由于层状路面材料感温性能的差异、各结构层之间的相互约束、以及狭长路面体沿路线方向上的约束，路面体内产生温度应力。因此温度应力的产生是温度场和结构相互耦合的结果。沥青混合料的劲度模量和温缩性能随着温度的变化而改变，这种非线性关系，使沥青路面温度场和结构的耦合变得非常复杂。

国内外对沥青路面温度应力进行了大量的研究，但这些研究大多把两个物理场单独分开考虑，在进行应力场的计算时忽略考虑材料的温缩系数是温度场和时间的函数关系。中交公路规划设计院杨学良硕士用ANSYS对沥青路面结构进行温度场的模拟，并使结点温度作为外部荷载于路面结构进行耦合，从而对路面结构在日周期温度作用下的温度场和应力场进行系统地分析。温度场和结构耦合是个非常复杂的问题，温度场和结构耦合的有限元计算结果表明，沥青混合料的感温性能，包括劲度模量和温缩系数，对温度应力有很大影响。因此沥青路面温度应力的计算必须考虑温度场在时间和空间上的变化，以及由此对材料热工参数的影响。