本文關(guān)鍵詞： 有限單元法 板底脫空 傳力桿參數(shù) 傳荷系數(shù) 脫空高度 疲勞開裂 損傷分析 脫空判識　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：板底脫空是水泥混凝土路面最主要的病害之一,在目前我國使用中的水泥混凝土路面普遍存在,它對路面使用性能及其壽命的影響十分嚴重,因此針對板底脫空的研究是十分有必要的。為及時制定更加合理有效的路面維護方案以延長路面使用壽命,同時為路面改建及加鋪提供重要理論依據(jù),僅僅知道脫空發(fā)生的位置及尺寸是遠遠不夠的,因此,在掌握不同路面板底脫空評定方法之后有必要進一步深入研究。本文基于路面力學(xué)專業(yè)有限元軟件KENSLABS圍繞板底脫空與水泥混凝土路面疲勞損傷的關(guān)系,板底脫空對接縫傳荷的影響兩個主題進行了以下研究工作：(1)建立了板底橫縫接縫處存在脫空的水泥混凝土路面雙塊板設(shè)置傳力桿的數(shù)值模型。在考慮板重和溫度翹曲的情況下,闡述了兩種脫空形態(tài)下脫空高度(即初始間隙)的改變對輪載傳荷能力的影響,對比研究了在兩種脫空形態(tài)與板底無脫空時傳力桿直徑、間距、松動量以及支承模量等參數(shù)對傳荷能力的影響權(quán)重,分析了傳力桿非均勻布設(shè)對傳荷系統(tǒng)的優(yōu)化。結(jié)果表明,接縫兩側(cè)均脫空、受荷板一側(cè)脫空時,傳荷系數(shù)隨著脫空高度分別呈遞增、遞減規(guī)律,但傳荷系數(shù)趨于穩(wěn)定時,接縫兩側(cè)均脫空時,板塊最大撓度的絕對值更大；不同脫空形態(tài)下,傳力桿各項參數(shù)均與傳荷系數(shù)呈線性相關(guān)關(guān)系,傳力桿松動量對傳荷系數(shù)的影響最為顯著；不同脫空形態(tài)下,傳力桿非均勻布設(shè)能提高傳荷系數(shù),同時減小傳力桿承受的最大剪力。板底脫空傳荷能力評價宜同時考慮傳荷系數(shù)和各板塊最大撓度值的絕對值,傳力桿非均勻布設(shè)對傳荷系統(tǒng)的優(yōu)化宜以傳荷系數(shù)和傳力桿所受剪力同時評價。(2)建立了板底整體錯臺式脫空水泥混凝土路面輪載損傷的數(shù)值模型,闡述了脫空高度與脫空面積的改變對設(shè)計壽命的影響,研究單軸軸載、每天重復(fù)作用次數(shù)、面板厚度與混凝土抗彎拉強度等參數(shù)對水泥混凝土路面設(shè)計壽命的影響,并借助雙因素方差分析方法,明確了各因素的影響權(quán)重。結(jié)果表明,脫空面積較小時,隨著脫空高度遞增,路面設(shè)計壽命衰減更早達到相對穩(wěn)定,其破壞程度相對較小,脫空高度對面板設(shè)計壽命的改變敏感程度強于脫空面積。單軸軸載、每天重復(fù)作用次數(shù)、面板厚度及抗彎拉強度等均與面板設(shè)計壽命的對數(shù)呈線性相關(guān)關(guān)系,單軸軸重相對于每天重復(fù)作用次數(shù)、面板混凝土抗彎拉強度相比板厚對板底脫空水泥混凝土路面輪載設(shè)計壽命的影響更加顯著。為板底脫空水泥混凝土路面的維修養(yǎng)護、設(shè)計優(yōu)化等提供了一定理論依據(jù)。(3)廣泛參考國內(nèi)外研究文獻,就脫空判識方面,總結(jié)介紹了基于彎沉類指標判識,利用實測彎沉與理論彎沉比較的多種水泥混凝土路面板底脫空判識方法,比較分析了各方法的適用性和局限性；就脫空防治方面,從原理、工藝等方面介紹了兩種脫空處治手段,同時總結(jié)前人經(jīng)驗,結(jié)合本文成果,整理了一套行之有效的板底脫空預(yù)防措施。
[Abstract]:In order to prolong the service life of cement concrete pavement , it is necessary to set up more reasonable and effective pavement maintenance schemes to prolong the service life of the pavement . ( 2 ) The influence of the parameters on the design life of cement concrete pavement is analyzed by means of two - factor variance analysis method .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U416.216

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本文編號：1472832