传统道碴路堤温度场分析
1. 问题描述图1为传统道碴路堤模型示意图。忽略风的作用，考虑气候变暖对传统道碴路堤长期热稳定性的影响。以下对其修筑完成后第2年和第50年的温度场进行分析。考虑对称性，取一半为研究对象。图1 传统道碴路堤模型示意图2. 区域内控制方程在计算中对于含水介质中相变潜热问题采用显热容法进行处理，假设模型中含水介质相变发生在温度区间(Tm±ΔT)。当建立等效体积热容时，应考虑温度间隔ΔT的影响， 同时假设介质在已冻、未冻时的体积热容Cf和Cu及导热系数λf 和λu不取决于温度，因此简化构造出Ce*和λe*的表达式如下：式中：L为含水介质单位体积相变潜热。3. 材料参数各介质材料参数见表1。表1 路堤结构中各介质的物理参数4. 边界条件与初值条件4.1. 给定温度考虑全球气候变暖的影响，取青藏高原未来 50年年平均气温上升 2.6 ℃，设初始年平均气温为-4.0 ℃，对各计算模型的热边界条件进行如下设定：天然地表 AB和 IJ的温度按下式变化：路堤斜坡 BCDE和FGHI 的温度按如下规律变化：路堤顶面 EF的温度变化规律为：式中：th为时间变量，当α0=0时，th=0对应的初始时间为7月15日4.2. 给定热流密度：4.3. 初值条件5. 时间步设定：起始时间终止时间时间步长
定义计算数据/s0 63072000 432000
对应实际时间第1年7月15日第3年7月15日5天
试算两年，共146步；第2年 7月15日对应为第73步；第2年10月15日对应为第91步；6. 网格剖分四节点四边形、三节点三角形7. 结果第2年10月15日温度分布云图等值线图
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