长期以来,积雪结冰路(桥)面的行车安全问题受到广泛关注。各国交通部门研究出多种方法以解决路(桥)面融雪问题,由于这些方法存在的一些缺陷(效率低、费用高、极易破坏道路设施、耗能大、循环性较差),各国对具有发展前途、环保节能和可循环利用等优点的水热式热融雪化冰技术更为关注。目前国内对该技术研究应用尚处于起始阶段。本文针对桥面埋管内循环水的特点,对水热式融雪系统的埋管桥面进行数值模拟,研究的内容主要有以下几个方面:一、介绍了水热式融雪系统的组成,对桥面管网布设和埋管连接方式进行了分析,研究了该系统输水主管道材质、埋管材质、埋管管径和管内流体须满足的条件。利用传热学的基本理论,结合埋管桥面融雪系统,系统地分析了融雪过程中的热量传递,定解条件以及对流系数的计算。二、利用有限单元法建立三维热力模型,对埋管桥面铺装层温度场进行瞬态分析,主要研究管间距、埋深、管内水温以及流速对融雪过程中铺装层温度分布、热流密度以及融雪时间的影响,为公路埋管桥面融冰雪系统设计和施工提供参考。三、由于加载温度荷载时埋管桥面不同于普通桥面,利用有限单元法建立桥面结构模型,分析环境降温和埋管加热桥面时桥面铺装层和埋管的温度效应,从而提出合理的埋管方案。四、埋管桥面在环境降温、埋管加热桥面以及车载的共同作用下,铺装层的受力情况不同于单个因素作用于桥面板,本文通过以上诸多因素的耦合对埋管桥面铺装层作用的分析,研究不同工况下铺装层和埋管的力学响应。