基于运行能耗的直线道路加速加载试验设备控温方法的制作流程

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本技术介绍了一种基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，该方法包括：初步确定试验道路的多个控温基准点；对初步确定的各控温基准点下的试验道路不同结构层的温度波动情况进行分析，确定试验道路各结构层的控温基准点；确定试验道路各结构层的控温方式；确定不同控温参数组合下，试验道路各结构层达到预设温度所需的能耗；分析直线道路加速加载试验装置的钢结构在控温阶段的可靠性，以能耗最小为原则，制定相应的控温制度。本技术适用于加速加载试验准备阶段的道路及道路加速加载试验装置的温度控制，极大地提高了控温准确度，减少了能源的消耗，具有重要价值和实用意义。

技术要求

1.一种基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，所述直线道路加速加载试验装置包括控温系统，其特征在于，所述方法包括：

分析所述控温系统对试验道路温度场及所述直线道路加速加载试验装置内部空气温度场

的影响规律，基于分析结果初步确定试验道路的多个控温基准点；

通过升温仿真试验对初步确定的各控温基准点下的试验道路不同结构层的温度波动情况

进行分析，并基于分析结果确定试验道路各结构层的控温基准点；

通过升温仿真试验分析所述控温系统的不同控温方式对试验道路各结构层的影响，并基

于分析结果确定试验道路各结构层的控温方式；

确定不同控温参数组合下，试验道路各结构层达到预设温度所需的能耗；

分析所述直线道路加速加载试验装置的钢结构在控温阶段的可靠性；

基于所述钢结构在控温阶段的可靠性分析结果，在所述钢结构满足预设可靠性要求的情况下，以能耗最小为原则对试验道路各结构层进行控温。

2.如权利要求1所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，所述分析所述控温系统对试验道路温度场及所述直线道路加速加载试验装置内部空气温度场的影响规律，包括：

建立所述直线道路加速加载试验装置的有限元模型；

基于所述有限元模型分析所述控温系统对试验道路温度场及所述直线道路加速加载试验装置内部空气温度场的影响规律。

3.如权利要求2所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，基于分析结果初步确定试验道路的多个控温基准点，包括：

根据所述控温系统对所述直线道路加速加载试验装置内部空气温度场的影响规律，分析不同控温参数对空气温度场分布均匀性的影响；

根据所述控温系统对试验道路温度场的影响规律及不同控温参数对空气温度场分布均匀性的影响，确定试验道路的有效温度区间；

基于所述有效温度区间初步确定试验道路的多个控温基准点。

4.如权利要求1所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，所述试验道路的结构层包括面层、基层以及土基层；

所述确定试验道路各结构层的控温基准点，包括：确定试验道路的面层的控温基准点、基层的控温基准点以及土基层的控温基准点。

5.如权利要求1所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，所述控温方式包括地上控温、地下控温以及地上控温与地下控温相结合。

6.如权利要求5所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，通过升温仿真试验分析控温系统的不同控温方式对试验道路各结构层的影响，并基于分析结果确定试验道路各结构层的控温方式，包括：

通过升温仿真试验分析地上控温、地下控温以及地上控温与地下控温相结合三种控温方式对试验道路各结构层的影响，依据升温经济性和试验道路各结构层整体温度分布确定试验道路各结构层的控温方式。

7.如权利要求1所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，所述控温参数包括所述控温系统的出风速度和热风温度。

8.如权利要求1所述的基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，其特征在于，所述分析直线道路加速加载试验装置的钢结构在控温阶段的可靠性，包括：

分析所述控温系统对所述直线道路加速加载试验装置的钢结构温度场的影响，并基于分析结果建立流固耦合有限元模型；

基于所述流固耦合有限元模型，求解所述钢结构的温度应力分布；

基于所述温度应力分布，分析所述钢结构在温控阶段的可靠性。

技术说明书

一种基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法

技术领域

本技术涉及交通工程技术领域，特别涉及一种基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法。

背景技术

沥青及沥青混合料的路用性能受温度的影响很大,温度对沥青道路的力学性能会产生影响，温度与载荷的共同作用会造成道路的病害。在夏季高温季节,沥青路面主要产生车辙病害,冬季低温季节则由于气温骤降及反复降温而产生温缩裂缝。长期作用下会导致沥青道路疲劳失效。

直线道路加速加载试验装置用于模拟特殊地域环境下不同载荷类型、不同材料和不同结构道路的加速加载的半轴试验。试验以模拟真实条件，短期试验可以得到长期规律，应用于对不同路面类型、不同荷载类型、不同路用材料的比较，或者对路面响应和材料状况模型的验证。从而提高道路设计、施工、使用、养护等技术，为制定相关的技术规范提供依据。

上述直线道路加速加载试验装置可以在加载空间内模拟温度、降雨、紫外光照、地下水等环境因素对路面的影响，通过轨道在两个直线试验道间进行平移，满足交替加载试验。该装置具有良好的应用前景，无论是研究路面材料在加速温度场环境中的动力作用反应，还是服役后的剩余寿命预估评价，以及验证路面结构性能都有着极其重要的意义。

但目前此套直线加速加载试验装置还未有完善的试验制度，无法系统性的依据温度场作用机理来实现试验加速，因此建立直线道路加速加载装置温控系统试验制度对道路加速试验及路面服役性能研究都有着极其重要的意义，此外，直线加速加载试验装置在运行时会产生大量的能耗，通过设计相应的控温方法以减小能耗，也具有重要的环保价值和意义。

技术内容

本技术提供了一种基于运行能耗的直线道路加速加载试验装置控温方法，以解决目前直线加速加载试验装置还未有完善的试验制度，无法系统性的依据温度场作用机理来实现试验加速的技术问题。从而在加速加载试验准备阶段，科学规范的使道路加速加载试验装置及相应的试验道路结构达到预设的温度场，进而准确的开展试验道路的多场耦合加速加载试验。

为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：