埋管水热式融雪系统对桥面铺装结构的影响

为研究车辆荷载对埋入水热管桥面铺装层的影响,结合依托工程,采用有限元程序,建立了数值计算模型,研究了不同埋管间距、埋深、超载等因素对桥面铺装层结构的力学影响。研究结果表明:埋管间距与埋深对桥面铺装沥青层的影响较小;影响管网应力的首要因素为管网埋深,在满足热力学要求的前提下,可适当加大管网埋深,增大管网间距;超载条件下,轴载从100kN增加到200kN,在埋深较浅和埋管间距较小的情况下,管网可以承受桥面超载引起的等效应力的影响;综合考虑导热融雪效果、管网受力、施工、经济等多方面因素,推荐管网埋深2cm,管网间距15cm。从铺装层结构受力角度提出埋管式桥面融雪系统管网布设方案。

埋管形式对水热式桥面融雪的影响

应用有限元程序建立了数值模型,利用有限差分法对稳态工况下的桥面融雪过程进行热力仿真分析,以山区温泉水为热流体介质研究了环境温度为-5℃、表面风速为2 m/s、水温为15℃条件下埋管间距、埋管深度对融雪过程中桥面温度分布及热流密度的影响规律.结果表明:埋管周围等温线分布较密,热流密度较大;埋管深度与埋管间距对桥面温度与热流密度分布的均匀性有较大的影响,较小的埋管深度与埋管间距有利于提高桥面表面温度并具有较大的热流密度,促进融雪进程和速率.综合考虑融雪效果、施工、经济性等多方面的因素,建议埋管深度为2cm,埋管间距为15cm.