連續(xù)配筋水泥混凝土路面(簡(jiǎn)稱CRCP)在被運(yùn)用于交通量繁重和重型荷載路段時(shí),其經(jīng)濟(jì)性和耐久性都有合理的保障。目前,由于對(duì)CRCP新型病害水平裂縫破壞形式及產(chǎn)生機(jī)理認(rèn)識(shí)不足,常將其歸咎于沖斷破壞中,致使設(shè)計(jì)研究階段出現(xiàn)偏差。本文從CRCP早期橫向開(kāi)裂、服役期橫向開(kāi)裂、水平裂縫開(kāi)展的三個(gè)裂縫發(fā)展階段分析了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程。通過(guò)實(shí)測(cè)雙層CRCP早期歷史溫度,建立早期混凝土橫向開(kāi)裂計(jì)算模型,為早期混凝土橫向開(kāi)裂提供計(jì)算依據(jù)及施工建議;實(shí)測(cè)CRCP在車(chē)輛荷載作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),選擇混凝土彈塑性本構(gòu),標(biāo)定動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型,并初步模擬分析了各因素對(duì)CRCP橫向開(kāi)裂的影響;模擬分析了不同初始橫向裂縫的開(kāi)展形式,當(dāng)降溫幅度和車(chē)輛荷載的增加會(huì)加劇橫向裂縫的開(kāi)展,當(dāng)裂縫開(kāi)展至鋼筋層時(shí)鋼筋會(huì)分擔(dān)大量的縱向拉應(yīng)力,同時(shí)鋼筋層附近的混凝土也出現(xiàn)拉應(yīng)力集中現(xiàn)象;提出基于水平裂縫的破壞機(jī)理的計(jì)算模型,敏感性分析結(jié)果表明鋼筋混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)是引起CRCP水平開(kāi)裂的拉應(yīng)力的主要來(lái)源,控制橫向裂縫寬度能大大降低水平裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),高彈模、低線膨脹系數(shù)的混凝土材料、鋼筋雙層布置且下層鋼筋適當(dāng)下移、良好的基面層粘結(jié)狀況、不過(guò)寬或過(guò)窄的橫向裂縫間距有利于減少水平裂縫的發(fā)生;分別模擬了在溫度和車(chē)輛荷載作用下,CRCP鋼筋層附近的混凝土存在初始裂紋后,水平裂縫的后續(xù)開(kāi)展過(guò)程。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U416.216
【部分圖文】：

圖 1-1 得克薩斯州沖斷病害分類[1]看出，CRCP 存在明顯區(qū)別于沖斷的病害，即水平裂縫。水平RCP 橫向裂縫有關(guān)，但不同于沖斷產(chǎn)生機(jī)理的整塊路面板斷主要是鋼筋層附近的混凝土沿鋼筋網(wǎng)發(fā)展的水平斷層式破壞完好。正確區(qū)別沖斷破壞與水平裂縫破壞，對(duì)于后續(xù)提出水平工質(zhì)量控制和進(jìn)行路面補(bǔ)修有著重要的意義。，我國(guó)交通量增長(zhǎng)迅猛，交通荷載極重，CRCP 能夠承受頻繁穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性良好，使用壽命長(zhǎng)�？梢哉f(shuō)，CRCP 是現(xiàn)有適宜于重載交通的路面結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)濟(jì)效益最好。我國(guó) CRC未大范圍修筑，一方面是由于我國(guó)高速公路飛速發(fā)展時(shí)期鋼產(chǎn)P 造價(jià)昂貴，另一方面是缺乏相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范。隨輪載重和交通量逐年遞增，在缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)直接用來(lái)解決瀝青路面和接縫混凝土路面無(wú)法承受的極重載工經(jīng)驗(yàn)的不足，CRCP 在鋪筑和服役過(guò)程中暴露了許多設(shè)計(jì)上

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論CP 收縮情況，出現(xiàn)密而細(xì)的橫向裂縫[14]。等在進(jìn)行路面調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分橫向裂縫出現(xiàn)在模擬結(jié)果表明在路面上施加均勻分布的壓應(yīng)力時(shí)現(xiàn)象導(dǎo)致橫向裂縫沿橫向鋼筋發(fā)展，證明了橫向相關(guān)性[15]。2015 年，Choi 等統(tǒng)計(jì)了夏季施工的筋附近的數(shù)量占 73.4%，如圖 1-2 所示，現(xiàn)場(chǎng)試，早期在垂直方向混凝土壓縮變形量大，由于橫周?chē)炷猎诟煽s和負(fù)溫度梯度的作用下沿橫；當(dāng)足夠的沿橫向鋼筋開(kāi)裂的橫向裂縫出現(xiàn)后，后期橫向裂縫將會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)而不是一直沿橫向鋼

圖 1-3 鋼筋劈裂失效示意圖[29]試驗(yàn)結(jié)果表明鋼筋混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度受水灰比的影響顯著，28 天抗剪強(qiáng)驗(yàn)結(jié)果顯示，水灰比（試驗(yàn)用量為 0.4、0.45、0.5）越低，鋼筋混凝土的粘度越高；對(duì)腐蝕和未腐蝕的鋼筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，10d 和 28d 數(shù)據(jù)表明澆筑過(guò)，鋼筋溫度從 14℉增加至 252℉，拉拔荷載的峰值減小[30]。（4）施工條件施工時(shí)的溫度和養(yǎng)護(hù)條件是早期 CRCP 橫向開(kāi)裂的重要影響因素，適宜的和濕度是 CRCP 施工的必要條件。一般施工時(shí)溫度越高，濕度越小，混凝土開(kāi)裂的裂縫越多，裂縫寬度越大[31][32]。通過(guò)在夏季施工（平均氣溫 30.5℃）RCP 中埋置鋼筋應(yīng)變計(jì)，測(cè)量出雙層 CRCP 早期鋼筋應(yīng)力在裂縫出現(xiàn)后急劇，縱向鋼筋受力遠(yuǎn)大于橫向鋼筋，冬季產(chǎn)生翹曲應(yīng)力后，實(shí)測(cè)上層縱向鋼筋大于下層縱向鋼筋，達(dá)到鋼筋屈服應(yīng)力的 50%[33]。高溫天氣鋪筑 CRCP 時(shí)，取對(duì)對(duì)基層灑水降溫、夜間施工等方法降低施工時(shí) CRCP 的溫度，應(yīng)對(duì)夏
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本文編號(hào)：2841957