基于裂缝形成规律的连续配筋混凝土路面结构设计方法研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:icqn2007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
连续配筋混凝土路面(ContinuouslyReinforcedConcretePavement,简称CRCP)是在纵向配置足够数量的连续钢筋,以控制混凝土路面板纵向收缩产生的开裂、不设胀缝以及缩缝的一种路面结构型式。它是道路工程师为了克服接缝水泥混凝土路面由于横向胀、缩缝等薄弱环节而引起的各种病害(如唧泥、错台等)及改善路用性能而采取的一种形式,是高性能混凝土路面的重要类型之一,适用于重交通高等级道路。CRCP除了具有结构承载能力高、行车舒适性能好,使用寿命长、养护维修少、适用范围广等显著优点外,在某些特殊条件下(如超载交通、重载交通、预期不均匀沉降路段和不良水文地质条件)更能显示出其它路面无法比拟的优越性。  但是,目前我国连续配筋混凝土路面结构设计还是采用普通混凝土路面结构的设计方法,且设计方法中没有考虑面板板底脱空及裂缝传荷能力的影响,也没有提出明确的极限破坏状态,与工程实际情况区别很大。因此,迫切需要研究出与实际相符的结构设计方法。论文分析了CRCP收缩裂缝形成与发展规律,分析了CRCP裂缝的传荷能力,采用有限元方法分析了考虑板底脱空及裂缝传荷能力的CRCP荷载应力与位移,研究了考虑板底脱空及裂缝传荷能力的CRCP荷载疲劳应力,提出了基于可靠度理论以局部整体断裂为破坏极限状态的CRCP结构设计方法。  首先,论文分析了CRCP收缩裂缝形成与发展规律。论文建立了连续配筋混凝土路面温缩应力与位移力学计算模型,分别分析了纵向钢筋单独约束、基层单独约束、纵向钢筋与基层共同约束时面板的温缩应力与位移,同时分析了干缩单独作用时面板的收缩应力与位移,并与温缩引起的面板应力与位移进行对比;研究了面板温缩裂缝形成和发展的规律;提出了面板裂缝稳定间距的计算方法与合理范围;分析了面板最大温缩应力的参数敏感性。  其次,论文分析了CRCP裂缝的传荷能力。论文分析了裂缝传荷能力的机理、评定指标,同时分析了裂缝传荷作用的计算方法;建立了考虑裂缝传荷能力的连续配筋混凝土路面结构三维有限元模型,运用非线性有限元软件ABAQUS数值模拟计算了车辆荷载作用下路面板的应力和位移,分析确定了基层完全支承时考虑裂缝传荷能力的连续配筋混凝土路面的临界荷位;分析了路面结构应力、位移和裂缝传荷系数的参数敏感性。  再次,论文分析了考虑板底脱空及裂缝传荷能力的CRCP荷载应力。论文分析了水泥混凝土路面板底脱空的形成机理及影响因素,同时分析了板底容易出现脱空的位置及脱空的基本形状、板底脱空数值的估算方法;建立了综合考虑板底脱空及裂缝传荷能力的连续配筋混凝土路面结构三维有限元模型,运用非线性有限元软件ABAQUS数值模拟计算了车辆荷载作用下板底脱空时路面板的应力和位移,分析确定了板底脱空时考虑裂缝传荷能力的连续配筋混凝土路面的临界荷位;按照疲劳等效原理推导出板底脱空时连续配筋混凝土路面的单轴轴载换算公式;分析了板底脱空时路面板力学响应的参数敏感性。  然后,论文研究了考虑板底脱空及裂缝传荷能力的CRCP荷载疲劳应力。论文介绍了正交设计方法以及多元统计回归分析方法;在此基础上,回归出板底脱空时考虑裂缝传荷能力的连续配筋混凝土板横向最大荷载应力公式;进行了考虑脱空的荷载疲劳应力研究,推导出板底脱空时考虑裂缝传荷能力的荷载最大疲劳应力公式;回归出考虑板底脱空时荷载作用下混凝土板的最大竖向位移公式,并推导出现场混凝土板板底脱空尺寸的估算公式。  最后,论文提出基于可靠度的以面板局部整体断裂破坏为极限状态的CRCP结构设计方法。论文分析了将局部整体断裂作为路面板在荷载应力和温度应力综合作用下的疲劳极限状态的合理性;在结合前面分析得到的荷载应力计算方法与现行规范中温度应力计算方法的基础上,提出了基于可靠度的以面板局部整体断裂为设计极限状态的连续配筋水泥混凝土路面结构设计方法,并给出了具体设计步骤和流程图,提出反映路面安全性的承载能力极限状态与反映路面耐久性的正常使用极限状态;通过实例,对比分析了规范设计方法与论文设计方法在板底脱空时考虑裂缝传荷能力条件的计算结果,并提出了论文设计方法的适用条件。
其他文献
政府在ppp中,因为地位特殊,而且项目大多数关系到基础设施和基础服务,如何和私营合作伙伴发生争议,那么争议的解决方式就显得特别重要,既要解决问题,又要保证项目的继续进行,
伴随国际贸易的发展,进而对专业人才的要求不断的提升,因此,为了顺应国际经济与贸易的发展,则需要根据实际情况对专业课程体系进行改革与创新,增加全新的贸易理念与战略目标.
在激光技术中,掺杂Tm3+离子的激光材料的波长调谐范围可以从1.8μm延伸到2μm(能级跃迁3F4→3H6)。该波长激光属于人眼“安全”波段,在水中的吸收系数高,大气穿透能力强,在激光医
近年来,随着电网建设的日益发展,电网保护信号对通道的要求也日益提高,光纤通信系统因其众多优点已成为电力系统中保护通道的首选方案,由于光纤通信通道的误码、延时、中断等工况而产生了越来越多的新问题,保护装置经常因通道告警而退出运行,给系统安全稳定得运行带来了隐患。开发一种继电保护通信检测平台,在继电保护装置的开发测试阶段,就可以对光纤通道实际传输过程中的损伤进行模拟,以尽早发现和解决这些传输损伤带来的
直线电机驱动的径向转向架建造结构复杂,技术含量高,目前其主要零部件均为国外进口。实际运用过程中随着运营公里数的逐渐增加,径向转向架部件性能不断下降,影响径向转向架正
第三轨受流器广泛应用于城市轨道交通系统中,是城市轨道交通车辆主要受流方式之一。车辆运行时,受流器滑靴与带电接触轨持续接触,实现稳定受流。受流器滑靴与接触轨之间的摩
在雾或霾的天气状况下,空气中存在的溶胶粒子会对光线产生散射作用,这样会导致人们获得的图像的质量严重降低,之所以图像去雾技术成为这几年来图像处理和计算机视觉领域共同
岳阳县旅游产品种类较多、资源富集.湖南省旅游发展总体规划和岳阳市旅游发展总体规划把全省的旅游精品加以开发建设.东洞庭湖是奠定区域旅游形象的标志性产品,因此岳阳县在
本文以硅纳米线及镁铝尖晶石一维纳米结构材料作为研究对象,系统地研究了采用化学气相沉积(CVD)技术制备一维纳米结构的生长条件、生长机制及形态控制方法等,并探索了这些一维纳米材料在电化学领域中的应用。首先,本文采用直流电弧等离子体喷射CVD技术制备硅纳米线。硅片作为衬底及硅源,镍作为催化剂,在氢/氩高温等离子体的作用下,成功制备了硅纳米线。研究结果表明,硅纳米结构的形态及尺寸主要依赖生长温度及生长时