碳纤维导电混凝土电热性能的有限元分析及试验研究

《碳纤维导电混凝土电热性能的有限元分析及试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2013年第12期(总第290期)混凝土理论研究Number12in2013(TotalNo．290)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．39690．issn．1002—3550．2013．12．Ol7碳纤维导电混凝土电热性能的有限元分析及试验研究邓宗才，付建斐’。刘岩(1．北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2．北京中企卓创科技发展有限公司，北京100621)摘要：碳纤维导电混凝土不仅具有良好的力学性能，而且具有优异的电热性能，因此可用于道面的融雪化冰。采用有限元进行数值模拟，得到了不同输入功率、导电

2、混凝土厚度以及有无保温混凝土下的碳纤维导电混凝土上表面的温升规律。有限元分析表明，输入功率的增大以及导电混凝土厚度的减小都会使导电混凝土上表面的温升速率增大；此外，保温混凝土也可以使导电混凝土上表面的温升速率增大；随着输入功率的增大，保温混凝土对提高导电混凝土上表面温升速率的影响逐渐减小。对比不同输入功率下以及有无隔热层时的导电混凝土上表面温升规律的试验数据与有限元分析数据，试验数据与有限元分析数据吻合良好。关键词：碳纤维；导电混凝土；电热性能；有限元中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2013)12—00

3、63—04FiniteelementanalysisandexperimentalstudyonelectrothermalpropertiesofcarbonfiberelectricaIconductiveconcreteDENGZongcai，FUJianfei，L／UYan(1．TheCollegeofArchitectureandCivilEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China；2．ChinaSuper-CreativeAirportTechnica

4、lLtd，Beijing100621，China)Abstract：Carbonfiberelectricalconductiveconcretenotonlyhasgoodmechanicalproperties，butalsoexhibitsexcellentelectrother-malperformance，SOitCanbeusedfordeicingandsnow—meltingofroads．Thetemperature—risinglawsunderdifferentpower，thicknessofelectricalcon

5、ductiveconcreteandinsulationconcretesettingaresimulatedwithfiniteelement．Theanalysisshowedthat：increasingthepowerinputandreducingthicknessofelectricalconductiveconcreteincreasetherateoftemperatureriseofelectricalconductiveconcreteuppersurface；insulationconcretecanimprovethe

6、rateoftemperatureriseofelectricalconductiveconcreteuppersurface；withthein—creaseofpowerinput，influenceofincreasingtherateoftemperatureriseofelectricalconductiveconcreteuppersurfacecausedbyinsula—tionconcretegraduallydecreases．Bycomparingtestresuhsandfiniteelementanalysisres

7、ultsunderdifferentpowerinputandheatinsula—tion，testresultsandfiniteelementanalysisresultsareingoodagreement．Keywords：carbonfiber；electricalconductiveconcrete；electrothermalproperties；finiteelement土构件的老化，严重影响了道路的使用寿命，且融雪剂溶0引言液汇流到土壤和城市水管网，对土壤结构、周围植被和区道路的积雪结冰给交通运输带来了诸多问题。一方域水源

8、产生破坏嘲。热融化法包括地热管法、电热丝法、流面，因为道路的积雪结冰导致高速公路禁止通行和机场航体加热法、电缆加热法、导电混凝土加热法等。其中导电混班取消延误，不仅