[發(fā)明專利]一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110043985.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112948912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅君;汪俊杰;李赤謀;陳慈河;胡曙光;王琳;毛永強(qiáng);胡錦軒;朱興前;劉曠怡;曹來(lái)順;程川;陽(yáng)俊;周俊杰;沈杰;付歡;李祝文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交文山高速公路建設(shè)發(fā)展有限公司;中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 李琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法，根據(jù)隧道內(nèi)空氣溫度T_k、隧道內(nèi)風(fēng)速n、路表溫度T₀、所在瀝青層的結(jié)構(gòu)層深度H以及各瀝青路面結(jié)構(gòu)層的導(dǎo)熱系數(shù)T_cn，得出該深度下瀝青路面溫度T，其中，T＝T₀?ΔT·λ，λ為傳熱修正系數(shù)，取值0.55。本發(fā)明采用的隧道內(nèi)空氣溫度、隧道內(nèi)風(fēng)速、瀝青路面路表溫度、瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)與相應(yīng)的瀝青路面真實(shí)服役條件相當(dāng)，能夠準(zhǔn)確地分析和預(yù)測(cè)瀝青路面在隧道中的溫度場(chǎng)分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瀝青路面溫度場(chǎng)的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法。

背景技術(shù)

瀝青為溫度敏感性材料，瀝青路面結(jié)構(gòu)受輻射、降雨、氣溫、風(fēng)速等因素的影響，其性能變化也與環(huán)境因素及車輛荷載有密切的聯(lián)系。對(duì)瀝青路面溫度場(chǎng)的預(yù)估，能夠反映瀝青路面的實(shí)際工作狀況，并得出模擬瀝青路面永久變形的適宜溫度，對(duì)瀝青路面永久變形的預(yù)估及瀝青壽命的預(yù)測(cè)具有重要意義。

目前關(guān)于一般路段瀝青路面溫度場(chǎng)有大量的研究，建立了大量相關(guān)的有限元模型或經(jīng)驗(yàn)公式。而隧道內(nèi)環(huán)境相對(duì)封閉，瀝青路面所處溫度環(huán)境與洞外不同，受天氣、輻射、降雨等條件影響較小，其溫度場(chǎng)與一般路段瀝青路面有較大差別。夏季時(shí)隧道洞內(nèi)溫度一般低于洞外氣溫，而冬季則高于洞外氣溫，全年溫度變化幅度較小，溫度相對(duì)穩(wěn)定。

因此，十分有必要開(kāi)發(fā)出一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法，采用的隧道內(nèi)空氣溫度、隧道內(nèi)風(fēng)速、瀝青路面路表溫度、瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)與相應(yīng)的瀝青路面真實(shí)服役條件相當(dāng)，能夠準(zhǔn)確地分析和預(yù)測(cè)瀝青路面在隧道中的溫度場(chǎng)分布。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法，利用溫度、風(fēng)速、路表溫度、瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，建立云南山嶺地區(qū)隧道中瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估模型。

一種云南山嶺地區(qū)隧道瀝青路面溫度場(chǎng)預(yù)估方法，根據(jù)隧道內(nèi)空氣溫度T_k、隧道內(nèi)風(fēng)速n、路表溫度T₀、所在瀝青層的結(jié)構(gòu)層深度H以及各瀝青路面結(jié)構(gòu)層的導(dǎo)熱系數(shù)T_cn，得出該深度下瀝青路面溫度T，

其中，T＝T₀-ΔT·λ，λ為傳熱修正系數(shù)，取值0.55。

優(yōu)選的是，根據(jù)隧道內(nèi)空氣溫度T_k、隧道內(nèi)風(fēng)速n、隧道瀝青路面所在地區(qū)年平均溫度T_p計(jì)算瀝青路面路表溫度，瀝青路面路表溫度T₀計(jì)算公式為：T₀＝9.55+3.5n+0.035(T_k-T_p)。

優(yōu)選的是，根據(jù)隧道瀝青路面所在地區(qū)年平均溫度T_p、年溫差A(yù)，計(jì)算所在月份t的隧道內(nèi)空氣溫度T_k，隧道內(nèi)空氣溫度T_k的計(jì)算公式為：T_k＝T_p+A·sin(0.86π·(12-︱t-7.5︱/18+2.3)/180)-︱t-7︱+0.37。

優(yōu)選的是，根據(jù)瀝青路面所在地區(qū)的月均溫度T_y、隧道內(nèi)空氣溫度T_k，計(jì)算隧道洞內(nèi)與洞外的對(duì)流換熱系數(shù)m和隧道內(nèi)風(fēng)速n，其中n＝6.21m+1.19。

優(yōu)選的是，根據(jù)設(shè)計(jì)方案中所設(shè)計(jì)的瀝青混合料空隙率V計(jì)算瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)T_C，瀝青混凝土導(dǎo)熱系數(shù)T_C的計(jì)算公式為：T_C＝2.25-5.8V。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：