预埋碳纤维发热线桥面升温性能影响因素分析

• 作者: 张业 张铠显 袁玉卿 郭斌
• 来源期刊: 河南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 道路工程 融雪化冰 有限元 碳纤维发热线 沥青混凝土
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 建筑环境与结构
• 页码范围: 100-107
• 页数: 8页
• 分类号: U416.2
• 语种: 中文

摘要

为研究预埋碳纤维发热线桥面的升温性能,使用有限元软件建立温度场模型,分析发热线间距、埋深、温度及沥青混凝土比热容、密度、导热系数对桥面铺装层升温效果的影响.结果表明:结构表面温度与发热线的间距及埋深呈负相关,在环境温度为-5℃,发热线间距、埋深分别为8和4 cm时,加热2h后结构表面温度处于2.10～3.54℃之间,温度场分布均匀;发热线温度在30℃以上时,桥面温度均大于0℃,且桥面温度随发热线温度升高而近似线性增长;结构表面温度与沥青混凝土的比热容及密度呈负相关,但影响较弱;沥青混凝土导热系数自3 600J·m-1·h-1·℃-1提高至4800J·m-1 ·h-1·℃-1时,桥面温度可提高86％.总之,结构表面温度与沥青混凝土的导热系数呈正相关关系,且受影响较大;发热线间距为8 cm、埋深为4 cm时,升温性能最佳.