# 路基温度场数值模拟及变化规律研究Research on the Numerical Simulation and Change Rules of the Subgrade Temperature Field

DOI: 10.12677/OJTT.2018.71002, PDF, HTML, XML, 下载: 799  浏览: 1,547

Abstract: Numerical analysis model of the subgrade temperature field was established. Based on the pro-gram ANSYS, the distribution and the time-varying properties of the subgrade temperature field were analyzed. Results show that for the vertical subgrade temperature field, the temperature increases with the depth increasing, and the subgrade frost depth at the coldest time in January is about 2.0 m. The ambient temperature affects the horizontal subgrade temperature field within a scope of about 2.0 m, which is the same as the subgrade frost depth. Temperature change trend of various positions in the subgrade during a year basically agrees with the ambient temperature change trend. The temperature of the pavement surface is basically the same as the ambient temperature, while the ambient temperature affects a little on the subgrade temperature, and soil in the depths of the subgrade keeps permafrost, or seasonal frozen.

1. 引言

2. 寒区路基温度场数值模型建立

2.1. 有限元模型

2.2. 温度场分析参数

2.3. 气象资料

Figure 1. Two-dimensional temperature field analysis model

Figure 2. Finite element model

Table 1. Heat transfer coefficient

Table 2. Specific heat

Figure 3. The temperature of the whole year

3. 路基温度场分布规律

3.1. 温度场竖向分布规律

3.2. 温度场横向分布规律

(a) 1月10日 (b) 1月20日(c) 1月30日

Figure 4. The temperature distribution of vertical path 1

(a) 1月10日 (b) 1月20日(c) 1月30日

Figure 5. The temperature distribution of vertical path 2

(a) 1月10日 (b) 1月30日

Figure 6. The temperature distribution of crosswise path 1

(a) 1月10日 (b) 1月20日(c) 1月30日

Figure 7. The temperature distribution of crosswise path 2

(a) A点 (b) B点(c) C点

Figure 8. The time curve of temperature

(a) 最高温度 (b) 最低温度(c) 平均温度

Figure 9. The comparison of ABC point temperature change

4. 温度场时变特性分析

5. 研究结论

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