轻骨料导电混凝土面层的升温与化冰实验研究

采用导电性好的炭黑轻骨料导电混凝土作为混凝土面层的表层,研究了该混凝土面层在模拟低温环境下的升温和化冰与输入电功率的关系.输入电功率较大时,在相同的低温、相同的时间内面层表面温度较高.在路面结冰不超过3 mm且环境温度分别为-10～-5℃,-15～-10℃,20～-15℃时,导电混凝土层基本满足要求的电功率分别应为400,500,600W/m2.炭黑轻骨料导电混凝土在多次通电过程中电阻稳定,因而电功率稳定.     

碳纤维格栅混凝土电热路面的化冰试验研究

按路面化冰的电功率要求,将一定长度的、表面涂有环氧树脂的连续碳纤维编织在玄武岩土工格栅上,形成具有电热功能的碳纤维格栅。将其埋入距离路表面5cm的混凝土路面中,并在碳纤维格栅下埋置玻璃纤维布作为隔热层,形成的功能路面能实现化冰的功能。结果表明,在下雪前路面预热时,电功率需在400 W/m2以上(环境温度在-16℃左右时)能满足升温和节约电能的要求。在静态化冰时,环境温度在-11~-15℃时,在500 W/m2电功率下,通电480 min左右后,3 mm厚的冰层基本化完。当环境温度降低时,通电时间将增加。在电加热过程中,碳纤维格栅电阻和电功率稳定。这种复合结构构造简单,容易施工,安全可靠,制造成本较低。     

铺设碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面融雪试验研究

冬季冰雪天气严重影响着城市交通和道路交通,为了尽快的使道路上的积雪融化,研究一种既方便又快捷的材料---碳纤维-玻璃纤维格栅,将这种材料作为导电发热体铺设在路表面下,在冰雪天气对导电发热体进行通电、产生热量,通过热传递的方式使路表面温度升高．文中对铺设了碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面进行升温和融雪模拟试验,研究了2种不同铺设方案下,在温度为-6．5℃、发热通电功率控制在300 W/m2时路面结构模型的升温情况,表明将格栅铺设在路面表层5 cm以下较为合理．通过现场的融雪试验表明,这种路面能实现融化积雪的功能．     

基于GIS和有限元的机场道面健康监控系统研究

为便于机场道面的实时健康监控,以华中某机场道面为例,建立了机场道面健康监控系统(HMS).首先,运用VB.NET和ARCGIS开发工具建立了机场道面健康监控系统的基本框架.其次,使用ANSYS有限元软件建立了机场道面三维有限元分析模型,分析了机场道面在动力荷载作用下的FWD力学性能.之后,将FWD理论分析数据和实际测量数据保存于HMS数据库之中.最后,通过HMS内机场道面健康监控模块对理论结果和实际数据作出快速响应,从而保证对机场道面的实时在线监控.基于地理信息系统(GIS)和ANSYS有限元分析系统的机场道面健康监控系统为机场道面的管理者提供可视化和实时的机场道面信息,为机场决策者提供强大的管理决策功能.实际测量系统、理论分析系统和GIS的有机结合,能够极大地提高机场道面监控效率,同时,也为机场道面的安全运行提供了有利的保障.