大間距接縫配筋水泥混凝土路面技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 19:25
針對連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)易發(fā)生沖斷破壞的不足,提出了大間距接縫配筋混凝土路面(RCPS)的結(jié)構(gòu)形式,既通過配筋保留了CRCP承載力好的優(yōu)點(diǎn),也利用大間距接縫部分釋放干縮應(yīng)力和溫縮應(yīng)力,以實(shí)現(xiàn)超重軸載和環(huán)境荷載作用下混凝土路面不開裂的目標(biāo)。本文首先利用ANSYS軟件探究了隔離層參數(shù)和面層參數(shù)對路面結(jié)構(gòu)性能的影響,接著基于室內(nèi)模型試驗(yàn)確定了隔離層形式,最后依托實(shí)體工程驗(yàn)證了RCPS路面結(jié)構(gòu)的合理性。結(jié)果表明:降低面層與基層之間的摩擦系數(shù)與粘結(jié)強(qiáng)度是實(shí)施RCPS的關(guān)鍵; PET膜光滑致密的表面可以有效阻止水泥漿滲入基層且成本低廉;試驗(yàn)路出現(xiàn)的最大拉應(yīng)力仍小于路面的抗拉強(qiáng)度,并且CRCP特有的橫向裂縫也未在試驗(yàn)路段出現(xiàn)。
【文章來源】:土木工程與管理學(xué)報(bào). 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
大間距接縫配筋水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)示意
圖2顯示了本文提出的RCPS路面結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生橫向開裂的原理。當(dāng)溫度下降時(shí),面層收縮,隔離層的約束會(huì)使內(nèi)部產(chǎn)生縱向溫度應(yīng)力σthermal,也就是說σthermal完全由面層與隔離層之間的摩擦力提供。圖中:σthermal為路面的溫度應(yīng)力,σthermal=F/S0=μgρcl0/2≤[ft],其中,F(xiàn)為面層的摩擦力(按式(1)計(jì)算),S0為面層的橫斷面面積,ρc為密度,μ為摩擦系數(shù)(與摩擦截面性質(zhì)相關(guān)的常數(shù)),l0為面層長度,[ft]為路面抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
本節(jié)對路面的經(jīng)典工況進(jìn)行分析以找出用于敏感性分析的關(guān)鍵指標(biāo)。本模型中,溫縮系數(shù)為1×10-5,降溫幅度為20℃,干縮系數(shù)為2×10-4,但由于ANSYS中無法直接設(shè)置干縮變形,故等效為溫差作用在結(jié)構(gòu)上[15]。隔離層參數(shù)上,摩擦系數(shù)設(shè)置為0.5,粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)置為0.1 MPa;面層參數(shù)上,面層長度設(shè)置為60 m,厚度設(shè)置為0.22 m。其他參數(shù)與表1相同。圖4a為縱向應(yīng)力分布云圖,可以看出,應(yīng)力沿縱向由端部向中部逐漸增大,最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在路面中部,為6.76 MPa;端部應(yīng)力為壓應(yīng)力,值為0.053 MPa,遠(yuǎn)小于中部處的應(yīng)力。橫向應(yīng)力分布如圖4b所示,應(yīng)力呈對稱分布,且越靠近中心應(yīng)力越大?v向位移分布如圖4c所示,趨勢正好與應(yīng)力方向相反,最大位移出現(xiàn)在端頭,為6.7mm;路面中段由于完全約束,位移很小。橫向位移由于變形均極小故未在文中展出。因此,跨中應(yīng)力和端部位移最能反映路面結(jié)構(gòu)性能,故將作為后續(xù)參數(shù)分析的控制指標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS的雙層配筋CRCP溫度翹曲應(yīng)力數(shù)值分析[J]. 占逸,吳瑞麟,陳旭,蔣德鑫,胡文武. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]2013年我國熱塑性工程塑料研究進(jìn)展[J]. 代芳,呂召勝,趙志鴻,王金立. 工程塑料應(yīng)用. 2014(03)
[3]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫間距的主動(dòng)控制[J]. 王衍輝,張洪亮,徐士翠. 公路交通科技. 2012(09)
[4]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫滲水試驗(yàn)[J]. 羅翥,劉英. 公路交通科技. 2012(03)
[5]連續(xù)配筋混凝土路面早期力學(xué)響應(yīng)現(xiàn)場測試與分析[J]. 左志武,張洪亮,王衍輝. 中國公路學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]連續(xù)配筋混凝土路面性能參數(shù)影響的試驗(yàn)[J]. 左志武,張洪亮,陳江. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]蠟制養(yǎng)護(hù)劑的隔離機(jī)理與效果研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森,吳羨,晁德志. 中國公路學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]水泥路面蠟制隔離層與稀漿封層隔離層的試驗(yàn)研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森. 土木工程學(xué)報(bào). 2009(10)
[9]蠟制養(yǎng)護(hù)劑作水泥混凝土路面隔離層時(shí)施工控制研究[J]. 張起森,姚佳良,袁劍波. 公路. 2008(07)
[10]水泥混凝土面層與貧混凝土基層界面特性研究[J]. 張紅波,周志剛,陳祥,尹華杰,張清平. 長沙交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]路面層間破壞分析與設(shè)置隔離層的水泥混凝土路面新結(jié)構(gòu)研究[D]. 易志堅(jiān).重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]雙層連續(xù)配筋水泥混凝土路面水平裂縫產(chǎn)生機(jī)理研究[D]. 李和林.華中科技大學(xué) 2019
[2]寒冷地區(qū)連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫分析[D]. 魏志剛.吉林大學(xué) 2006
本文編號:2944277
【文章來源】:土木工程與管理學(xué)報(bào). 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
大間距接縫配筋水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)示意
圖2顯示了本文提出的RCPS路面結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生橫向開裂的原理。當(dāng)溫度下降時(shí),面層收縮,隔離層的約束會(huì)使內(nèi)部產(chǎn)生縱向溫度應(yīng)力σthermal,也就是說σthermal完全由面層與隔離層之間的摩擦力提供。圖中:σthermal為路面的溫度應(yīng)力,σthermal=F/S0=μgρcl0/2≤[ft],其中,F(xiàn)為面層的摩擦力(按式(1)計(jì)算),S0為面層的橫斷面面積,ρc為密度,μ為摩擦系數(shù)(與摩擦截面性質(zhì)相關(guān)的常數(shù)),l0為面層長度,[ft]為路面抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
本節(jié)對路面的經(jīng)典工況進(jìn)行分析以找出用于敏感性分析的關(guān)鍵指標(biāo)。本模型中,溫縮系數(shù)為1×10-5,降溫幅度為20℃,干縮系數(shù)為2×10-4,但由于ANSYS中無法直接設(shè)置干縮變形,故等效為溫差作用在結(jié)構(gòu)上[15]。隔離層參數(shù)上,摩擦系數(shù)設(shè)置為0.5,粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)置為0.1 MPa;面層參數(shù)上,面層長度設(shè)置為60 m,厚度設(shè)置為0.22 m。其他參數(shù)與表1相同。圖4a為縱向應(yīng)力分布云圖,可以看出,應(yīng)力沿縱向由端部向中部逐漸增大,最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在路面中部,為6.76 MPa;端部應(yīng)力為壓應(yīng)力,值為0.053 MPa,遠(yuǎn)小于中部處的應(yīng)力。橫向應(yīng)力分布如圖4b所示,應(yīng)力呈對稱分布,且越靠近中心應(yīng)力越大?v向位移分布如圖4c所示,趨勢正好與應(yīng)力方向相反,最大位移出現(xiàn)在端頭,為6.7mm;路面中段由于完全約束,位移很小。橫向位移由于變形均極小故未在文中展出。因此,跨中應(yīng)力和端部位移最能反映路面結(jié)構(gòu)性能,故將作為后續(xù)參數(shù)分析的控制指標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ANSYS的雙層配筋CRCP溫度翹曲應(yīng)力數(shù)值分析[J]. 占逸,吳瑞麟,陳旭,蔣德鑫,胡文武. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2019(03)
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[3]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫間距的主動(dòng)控制[J]. 王衍輝,張洪亮,徐士翠. 公路交通科技. 2012(09)
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[5]連續(xù)配筋混凝土路面早期力學(xué)響應(yīng)現(xiàn)場測試與分析[J]. 左志武,張洪亮,王衍輝. 中國公路學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]連續(xù)配筋混凝土路面性能參數(shù)影響的試驗(yàn)[J]. 左志武,張洪亮,陳江. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]蠟制養(yǎng)護(hù)劑的隔離機(jī)理與效果研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森,吳羨,晁德志. 中國公路學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]水泥路面蠟制隔離層與稀漿封層隔離層的試驗(yàn)研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森. 土木工程學(xué)報(bào). 2009(10)
[9]蠟制養(yǎng)護(hù)劑作水泥混凝土路面隔離層時(shí)施工控制研究[J]. 張起森,姚佳良,袁劍波. 公路. 2008(07)
[10]水泥混凝土面層與貧混凝土基層界面特性研究[J]. 張紅波,周志剛,陳祥,尹華杰,張清平. 長沙交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]路面層間破壞分析與設(shè)置隔離層的水泥混凝土路面新結(jié)構(gòu)研究[D]. 易志堅(jiān).重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]雙層連續(xù)配筋水泥混凝土路面水平裂縫產(chǎn)生機(jī)理研究[D]. 李和林.華中科技大學(xué) 2019
[2]寒冷地區(qū)連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫分析[D]. 魏志剛.吉林大學(xué) 2006
本文編號:2944277
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