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,   
作者: 徐 垒, 李云良, 纪 伦, 谭忆秋:哈尔滨工业大学,交通科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨
关键词: 路基温度场数值模拟ANSYSSubgrade The Temperature Field Numerical Analysis ANSYS
摘要: 建立了路基温度场的数值分析模型,基于ANSYS软件分析了路基温度场的分布规律及时变特性。研究表明:路基竖向温度场随深度的增加温度升高,一月份最冷时的路基冻深约为2.0 m;环境温度对路基横向温度场的影响范围约为2.0 m,与路基冻深一致。路基内部不同位置处全年的温度变化与环境温度变化趋势基本一致。路表处的温度与环境温度基本相同,路基内部温度变化受环境温度变化影响较小,路基深处土体处于多年冻结或季节性冻结状态。
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.
文章引用:徐垒, 李云良, 纪伦, 谭忆秋. 路基温度场数值模拟及变化规律研究[J]. 交通技术, 2018, 7(1): 11-19. https://doi.org/10.12677/OJTT.2018.71002

参考文献

[1] 刘志强, 马巍, 周国庆, 等. 纵向布管调控冻土路基温度场的模拟试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(11): 1827-1831.
[2] 郑仕建, 李炳熙, 刘逸, 等. 特殊环境下路基温度场模拟及参数优化[J]. 华北电力大学学报(自然科学版), 2010, 37(1): 69-72.
[3] 毛雪松, 陆鹿, 格桑泽仁, 等. 水泥混凝土路面的路基温度场测试及数值模拟[J]. 长安大学学报(自然科学版), 2011, 31(2): 1-5.
[4] 令锋, 吴紫汪. 渗流对多年冻土区路基温度场影响的数值模拟[J]. 冰川冻土, 1999, 21(2): 115-119.
[5] 葛建军. 青藏铁路多年冻土区保温护道路基温度场数值模拟研究[J]. 冰川冻土, 2008, 30(2): 274-279.
[6] 邹泽雄, 娄瑜. 青藏高原多年冻土区站场路基温度场的有限元模拟[J]. 公路, 2006(6): 60-65.
[7] 汪海年, 窦明健. 青藏高原多年冻土区路基温度场数值模拟[J]. 长安大学学报(自然科学版), 2006, 26(4): 11-15.
[8] 汤涛, 马涛, 黄晓明, 等. 青藏高速公路宽幅路基温度场模拟分析[J]. 东南大学学报(自然科学版), 2015, 45(4): 799-805.
[9] 白青波, 李旭, 田亚护. 路基温度场长期模拟中的地表热边界条件研究[J]. 岩土工程学报, 2015, 37(6): 1142-1149.
[10] 岳祖润, 程佳. 季节性冻土地区保温护道路基温度场数值模拟[J]. 石家庄铁道大学学报(自然科学版), 2015, 28(3): 25-29.
[11] 王威娜, 秦煜, 李小飞, 等. 季节冻土地区阴阳坡路基温度场及变形发育数值模拟[J]. 公路交通科技, 2017, 34(2): 20-28.
[12] 汪双杰, 崔福庆, 陈建兵, 等. 基于地气耦合模型的多年冻土区宽幅路基温度场数值模拟[J]. 中国公路学报, 2016, 29(6): 169-178.
[13] 韩铠屹, 罗承平, 刘源. 寒冷地区铁路客运专线路基温度场数值模拟[J]. 武汉大学学报(工学版), 2015, 48(2): 207-211.
[14] 许顺国, 牟瑞芳, 曾晓燕. 多年冻土区草皮护坡路基温度场的数值模拟[J]. 路基工程, 2006(6): 49-51.
[15] 张尧禹. 冻土路基温度场数值模拟[J]. 资源环境与工程, 2009, 23(f09): 195-120.