Numerical Model of Concrete Pavement Temperature Gradient in Desert Area and Emulation Analysis
沙漠地区水泥砼路面温度梯度数学模型与仿真分析

为探讨沙漠地区水泥混凝土路面温度梯度分布,提供最大温度梯度设计参数,根据气象学和传热学原理建立了层状路面结构体温度场数学模型,采用解析理论和Newton-Naphson迭代法推导出完全依赖于气候条件下非线性边界条件路面温度场计算方法。用该方法模拟了位于内蒙古锡林浩特沙漠地区试验路温度,温度最大误差不超过2℃,计算结果和实测值基本符合。在此基础上,研究了水泥混凝土路面温度梯度分布规律及其影响因素,结果表明:路面温度梯度沿深度非线性分布,板内温度梯度变化明显。最大温度梯度随面层导热系数和面板厚度增大而减小,导热系数和面板厚度每增加1kcal.m-1.h-1.℃-1和1cm,最大温度梯度分别减小约0.2~0.3℃.cm-1和0.025~0.052℃.cm-1。沙漠地区最大温度梯度设计值推荐为1.01~1.09℃.cm-1。