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(kāi)裂 損傷分析 脫空判識(shí)　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)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(guó)使用中的水泥混凝土路面普遍存在,它對(duì)路面使用性能及其壽命的影響十分嚴(yán)重,因此針對(duì)板底脫空的研究是十分有必要的。為及時(shí)制定更加合理有效的路面維護(hù)方案以延長(zhǎng)路面使用壽命,同時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因此,在掌握不同路面板底脫空評(píng)定方法之后有必要進(jìn)一步深入研究。本文基于路面力學(xué)專(zhuān)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(duì)接縫傳荷的影響兩個(gè)主題進(jìn)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(duì)輪載傳荷能力的影響,對(duì)比研究了在兩種脫空形態(tài)與板底無(wú)脫空時(shí)傳力桿直徑、間距、松動(dòng)量以及支承模量等參數(shù)對(duì)傳荷能力的影響權(quán)重,分析了傳力桿非均勻布設(shè)對(duì)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(shí),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(shí),接縫兩側(cè)均脫空時(shí),板塊最大撓度的絕對(duì)值更大；不同脫空形態(tài)下,傳力桿各項(xiàng)參數(shù)均與傳荷系數(shù)呈線性相關(guān)關(guān)系,傳力桿松動(dòng)量對(duì)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(shí)減小傳力桿承受的最大剪力。板底脫空傳荷能力評(píng)價(jià)宜同時(shí)考慮傳荷系數(shù)和各板塊最大撓度值的絕對(duì)值,傳力桿非均勻布設(shè)對(duì)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(shí)評(píng)價(jià)。(2)建立了板底整體錯(cuò)臺(tái)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(duì)設(shè)計(jì)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(qiáng)度等參數(shù)對(duì)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)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(shí),隨著脫空高度遞增,路面設(shè)計(jì)壽命衰減更早達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定,其破壞程度相對(duì)較小,脫空高度對(duì)面板設(shè)計(jì)壽命的改變敏感程度強(qiáng)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(qiáng)度等均與面板設(shè)計(jì)壽命的對(duì)數(shù)呈線性相關(guān)關(guān)系,單軸軸重相對(duì)于每天重復(fù)作用次數(shù)、面板混凝土抗彎拉強(qiáng)度相比板厚對(duì)板底脫空水泥混凝土路面輪載設(shè)計(jì)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(hù)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等提供了一定理論依據(jù)。(3)廣泛參考國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn),就脫空判識(shí)方面,總結(jié)介紹了基于彎沉類(lèi)指標(biāo)判識(shí),利用實(shí)測(cè)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(shí)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(shí)總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn),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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U416.216

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