云南省沥青路面温度分布研究

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沥青作为一种典型的温度敏感性材料,其力学特性和路用性能随温度的变化有着显著差异,若能根据气象资料准确预估沥青路面温度分布,将大大地提高沥青路面结构设计的针对性,以此来实现不同路面层次使用不同等级的沥青结合料。此外,沥青路面温度处于不同温度区间的时间长短将影响沥青等级选择的科学性和准确性。针对上述问题,本文首先对影响沥青路面温度状况的气象要素进行分析,确定了沥青路面温度的主要影响因素。根据云南省1978~2007年的气象数据,并结合试验路的实测数据,得到了气象要素的变化规律。根据传热学基本理论,并通过对现有沥青路面温度计算理论的详细分析,建立了沥青路面一维非稳态传热模型,采用隐式格式导出了沥青路面混合边界条件差分表达式,并利用matlab7.0语言编制了沥青路面温度计算程序。在大量文献基础上,确定了沥青路面材料热物理参数的合理取值范围,利用计算程序对沥青路面温度进行了计算,并和实测数据进行对比,验证了计算模型的合理性和准确性。根据对计算模型起主导作用的气温因素,以七月日最高气温平均值为高温指标、极端最低气温平均值为低温指标,对云南省沥青路面进行了温度区划,并得到了不同温度区之间气象要素的修正关系,使计算模型可以在云南全省范围内推广使用。最后,根据沥青路面温度计算结果,以5℃为温度区间给出了云南滇中地区沥青路面温度不同月份分布图,在此基础上,国内外首次给出了云南全省5个温度区的全年沥青路面温度分布图,并以此对沥青结合料的选择给出了针对性的建议,使云南省沥青材料的选择更加科学。
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