严寒冬季,路面积雪结冰对车辆行驶的动力性及安全性极为不利,严重影响交通运力,给客货运输带来不便,造成巨大经济损失；而且,冰雪季节时的交通事故成倍增长,严重威胁司乘人员的财产安全和生命安全。目前,国内外路面冰雪清除方法种类很多,但均有不同程度的危害,例如人工机械除雪法,阻塞交通,影响运力；化冰盐具有环境污染、结构腐蚀、冻融破坏的缺陷；导电混凝土,工艺复杂,价格昂贵；发热电缆,温度应力高,能耗大,对路面材料的使用寿命和路面结构使用性能造成损害。因此,在道路路面尤其是高速公路、机场、坡道、隧道匝道等特殊路段采用新型少害化的融雪化冰清除方法具有重要的现实意义。针对当前路面融雪化冰的研究现状,本课题以国家“863”高科技项目《多功能隧道路面组成、性能与设计方法》(编号：2006AA11Z117)的子课题《除冰、抗滑多功能隧道沥青路面》为研究内容,根据隧道匝道出入口对沥青路面的高防冻抗滑性能的要求,研制了相变储能发热融雪化冰沥青混凝土路面材料体系,根据融雪等级和施工要求对铺装参数进行了初步确定。本文在前期工作的基础上,深入探究沥青混凝土路面铺设相变储能发热系统后的受力情况,通过有限元模型结构分析,对不同荷载简化模型作用下的相变储能沥青混凝土路面结构弯沉值、最大切应力规律等进行了详细的研究,旨在通过力学分析,验证前期研究的相变储能发热融雪化冰沥青混凝土路面材料体系的结构安全性。研究表明,相变发热体在沥青混凝土路面面层结构中的铺设形式、埋置深度和发热功率等铺装参数是可行的。同时,还对铺设参数产生影响的其他因素进行了较详尽的探讨。本研究主要内容如下：(1)基于有限元理论,应用ANSYS软件,对相变储能融雪化冰沥青混凝土路面结构,建立以某实际路面结构为参数的有限元模型,并在多种工况下,进行受力分析,证明该模型的合理性。(2)相变储能融雪化冰沥青混凝土路面结构是将相变系统铺设于沥青混凝土路面面层当中,故按照《沥青混凝土设计规范》(JTGD 50—2006)的要求,分析路面结构在不同的荷载简化模型下的计算指标。(3)在垂直荷载作用下,对相变储能沥青混凝土路面结构有限元模型进行力学响应分析,研究在不同轮载、不同接地面积、不同荷载分布形式情况下,相变储能沥青混凝土路表面弯沉值变化规律、最大切应力以及发热系统表面切应力变化曲线。(4)在水平荷载作用下,对相变储能沥青混凝土路面结构,探讨其处于不同的车辆荷载作用位置、不同的路面摩擦系数状况时的受力情况。(5)探讨相变系统铺设参数的其他较大影响因素的作用机理。路面结构面层材料的弹性模量及相变储能系统的加热功率对铺装参数的合理确定有着相当的影响。研究表明,建立的相变储能融雪化冰沥青混凝土路面结构的有限元模型合理适用；根据模型检算的相变储能沥青混凝土路面结构的最大弯沉值、最大切应力值符合《沥青混凝土设计规范》要求,表明前期研究确定的相变体系铺装参数的可行性。