【摘要】：連續(xù)配筋混凝土路面是一種帶裂縫的路面結(jié)構(gòu),進(jìn)行配筋設(shè)計時控制了裂縫寬度的大小,因此理論上路面使用性能并不會受到雨水的影響,不需要采取防水措施。然而實際應(yīng)用結(jié)果顯示,即使嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行配筋設(shè)計,連續(xù)配筋混凝土路面的水損現(xiàn)象仍頻繁發(fā)生,嚴(yán)重破壞路面結(jié)構(gòu)。而當(dāng)兩條間距過小的橫向裂縫之間出現(xiàn)水損現(xiàn)象時,就會發(fā)生連續(xù)配筋混凝土路面最主要的病害形式,即沖斷破壞。基于這種現(xiàn)狀,本論文提出了一種大間距接縫配筋混凝土路面理念(大約40~60 m一條切縫):一方面,通過配筋保留了連續(xù)配筋水泥混凝土路面承載力好的優(yōu)點;另一方面,大間距接縫的設(shè)置克服了連續(xù)配筋水泥混凝土路面干縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力無法釋放從而導(dǎo)致路面開裂,進(jìn)而引起沖斷破壞,以及次生災(zāi)害水損害等問題。本文依托武漢市武惠堤南路道路改造工程,采用三維有限元法建立了大間距接縫配筋混凝土路面溫度應(yīng)力分析的有限元模型,分析研究不同粘結(jié)強度、摩擦系數(shù)、面板長度、降溫幅度、面板厚度等結(jié)構(gòu)參數(shù)對大間距接縫配筋混凝土路面溫度應(yīng)力和端部最大位移的影響。結(jié)合有限元分析結(jié)果,提出了大間距接縫配筋混凝土路面的設(shè)計方法,包括厚度設(shè)計方法和配筋設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大間距接縫配筋混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過室內(nèi)試驗研究確定所選隔離層的綜合摩擦系數(shù)、滑動摩擦系數(shù)、層間粘結(jié)應(yīng)力等材料參數(shù),并依托項目實體工程完成了試驗路的修建,總結(jié)了大間距接縫配筋混凝土路面施工的技術(shù)要點。最后,對試驗路進(jìn)行了觀測,測量結(jié)果表明試驗路面滿足設(shè)計要求,有效證明大間距接縫配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法的合理性。
【圖文】：

圖 2-1 CRCP 配筋設(shè)計概念圖為了預(yù)防不合理裂縫形式的出現(xiàn)，實際工程中往往需要對裂縫進(jìn)行主動控是對連續(xù)配筋混凝土路面板進(jìn)行預(yù)切縫。國外高速公路連續(xù)配筋混凝土路縫主動控制的間距一般為 0.5~1.5 m[30]，國內(nèi)煙威高速公路預(yù)切縫間m[31][32]，粵贛高速公路預(yù)切縫間距為 5 m[33][34]。連續(xù)配筋混凝土路面主動控主要還是根據(jù)工程經(jīng)驗確定，不同地區(qū)的不同項目主控控制的裂縫間距差如果主動控制的裂縫間距過大，兩條預(yù)切縫之間可能產(chǎn)生新的橫向裂縫，寬度也許會過大導(dǎo)致面板沖斷破壞的發(fā)生[35]。如果主動控制的裂縫間距太荷載的反復(fù)作用將導(dǎo)致面板所受橫向拉應(yīng)力增加，也容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞動控制裂縫間距的基本設(shè)計要求，一是裂縫不會產(chǎn)生二次開裂，二是裂縫過大，三是不會因為裂縫間距過小而產(chǎn)生沖斷現(xiàn)象。學(xué)者們還開展了大量的試驗路研究。2009 年 1 月至 2 月，對山西省道孫吳

圖 3-1 有限元模型圖.3. 有限元算例分析在大量實驗數(shù)據(jù)中，本節(jié)選取最具有代表性的算例結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析。算例采用參數(shù)：鋼筋混凝土面板長度 60 m，板厚 0.22 m，，取降溫幅度 40 ℃縮系數(shù)=-42 1 0 /降溫幅度，溫縮系數(shù)-51 10，熱膨脹系數(shù)=干縮系數(shù)+溫縮系數(shù)離層粘結(jié)強度 0.003MPa，摩擦系數(shù)取 0.42，計算面層最大溫度應(yīng)力和端部縱向兩個力學(xué)指標(biāo)。邊界條件：底面約束豎向自由度，側(cè)面約束橫向自由度，截面約束縱向自由度有約束，均施加于墊層上。路面板沿板長度方向的溫度應(yīng)力云圖見下圖 3-2，路面板沿板寬度方向的溫度云圖見下圖 3-3，路面板位移云圖見下圖 3-4。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U416.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 王衍輝;張洪亮;徐士翠;;連續(xù)配筋混凝土路面裂縫間距的主動控制[J];公路交通科技;2012年09期

2 黃小平;;連續(xù)配筋混凝土路面荷載應(yīng)力計算分析[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2012年02期

3 黃曉明;白桃;李昶;金晶;;連續(xù)配筋水泥混凝土路面的溫度翹曲應(yīng)力研究[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年07期

4 左志武;張洪亮;王衍輝;;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];中國公路學(xué)報;2010年03期

5 左志武;張洪亮;陳江;;連續(xù)配筋混凝土路面性能參數(shù)影響的試驗[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年01期

6 顧興宇;董僑;倪富健;;連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫發(fā)展規(guī)律研究[J];公路交通科技;2007年06期

7 唐伯明,蒙華,劉志軍;歐美水泥混凝土路面設(shè)計使用現(xiàn)狀綜述[J];公路;2003年10期

8 周志剛,張起森;連續(xù)式配筋混凝土路面研究綜述[J];長沙交通學(xué)院學(xué)報;2000年03期

9 孫家瑛;水泥混凝土路面裂縫成因及預(yù)防治理措施[J];國外公路;1999年05期

10 查旭東，王燕，韓春華;歐洲水泥混凝土路面綜述[J];國外公路;1999年03期

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1 曹東偉;連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)研究[D];長安大學(xué);2001年

2 王虎;連續(xù)配筋混凝土路面靜動力學(xué)計算與分析[D];長安大學(xué);2001年

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1 劉斌;蠟制養(yǎng)護(hù)劑用于水泥混凝土路面隔離層作用機理及應(yīng)用研究[D];長沙理工大學(xué);2016年

2 任毅;連續(xù)配筋混凝土路面橫向裂縫和配筋設(shè)計研究[D];長沙理工大學(xué);2008年

3 魏志剛;寒冷地區(qū)連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫分析[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號：2618117