本文關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路水泥混凝土路面早期斷裂成因分析及防治技術(shù)研究　出處：《長安大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 山區(qū)高速公路 水泥混凝土路面 早期斷板 數(shù)值分析 有限元 處治技術(shù)

【摘要】：從目前我國水泥混凝土路面的使用狀況來看，路面板的早期開裂及斷板破壞是最為普遍和受關(guān)注的問題。引起路面板早期破壞的原因是綜合性的，主要包括路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、施工技術(shù)、外界環(huán)境荷載、工程地質(zhì)等方面的影響因素。在不同氣候分區(qū)、不同地質(zhì)及水文條件下，引起水泥混凝土路面早期病害的最直接因素是不同的。目前，國內(nèi)外已有大量水泥混凝土路面損傷及斷裂特性的研究成果，但有關(guān)路面早期開裂的力學(xué)分析工作還比較少，有必要進一步加強這方面的研究工作。 論文以廣東QL高速公路為依托工程，在對路面使用狀況進行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，采取有限元模型計算的方法，從力學(xué)性能角度對路面面層早期斷裂原因進行分析，并對路面斷裂板進行了處治及效果評估。論文取得的研究成果如下： 1．對依托工程水泥混凝土路面的建設(shè)及使用狀況進行調(diào)查和分析，得出車車輛荷載、溫度荷載和面板接縫傳荷能力差是路面斷裂產(chǎn)生的主要影響因素。 2．采用有限元數(shù)值分析方法，分析車輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力對水泥混凝土路面受力的影響，得出車輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的耦合作用是水泥混凝土路面斷裂的最重要原因。 3．采用有限元數(shù)值分析方法，計算了路面結(jié)構(gòu)隔離層對水泥面板受力的影響，結(jié)果表明，設(shè)置蠟制養(yǎng)護劑隔離層，減小了面層與基層間的摩擦作用，不利于板底拉應(yīng)力的控制。 4．采用有限元數(shù)值分析方法，分析得出：車輛和溫度荷載變化對水泥面板的受力影響較大，，但對貧混凝土基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力狀況影響較��；在車輛荷載及溫度荷載綜合作用下，路面板的縱向開裂將先于橫向開裂。 5．采用有限元數(shù)值分析方法，對板底脫空狀況下的路面結(jié)構(gòu)受力進行計算，結(jié)果表明，當(dāng)板底存在脫空時，在外界荷載作用下，路面板將產(chǎn)生橫向及縱向裂縫，但貧混凝土基層結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀況受脫空影響較小，將不會產(chǎn)生開裂。 6．結(jié)合路面使用狀況調(diào)查及數(shù)值模擬計算分析，提出了依托工程路面裂縫的處治方案，并對裂縫板的處治效果進行了評估。
[Abstract]:From the current cement concrete pavement in China using condition, early cracking of pavement and broken plate failure is the most common and popular problem. Due to the cause of early damage of pavement is comprehensive, including pavement structure design, material selection, construction technology, environmental load, influencing factors of engineering geology the. In different climate zones of different geological and hydrological conditions, caused by the most direct factors of early diseases of cement concrete pavement is different. At present, research results of domestic and abroad a large number of cement concrete pavement damage and fracture, but the mechanical analysis on early cracking of pavement is still relatively small, it is necessary to further strengthen the research work in this field.
This paper takes Guangdong QL expressway project, on the basis of investigation and Analysis on the using condition on the road, take the finite element model calculation method, carries on the analysis from the perspective of the mechanical properties of pavement early fracture, and fracture of pavement board for the treatment and effect evaluation. The research achievements are as follows:
1., based on the investigation and analysis of the construction and application of cement concrete pavement relying on engineering, it is concluded that vehicle traffic load, temperature load and poor load transfer capability of joint face are the main factors affecting pavement fracture.
2., the finite element numerical analysis method is used to analyze the influence of vehicle load stress and temperature stress on the cement concrete pavement force. It is concluded that the coupling effect of vehicle load stress and temperature stress is the most important reason for the fracture of cement concrete pavement.
3., the finite element numerical analysis method is used to calculate the influence of pavement isolation layer on the force of cement panel. The results show that setting up wax curing agent isolation layer reduces the friction between the surface layer and the base layer, and is not conducive to the control of the tensile stress at the bottom of the plate.
4. using the finite element numerical analysis method, analysis results show that the impact of temperature change on the vehicle and the load of cement panel larger force, but the internal structure of lean concrete base should be less impact force; in the vehicle load and temperature loads, pavement longitudinal cracking will precede transverse cracking.
5. using the finite element numerical analysis method, the pavement structure of the void under the condition of the stress calculation results show that when the plate bottom are void, under external load, pavement will produce lateral and longitudinal cracks, but lean concrete base structure stress conditions by the void less influence, will produce crack not.
6., combined with the investigation and numerical simulation analysis of pavement condition, a treatment plan based on engineering pavement cracks is put forward, and the treatment effect of cracked plate is evaluated.

【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U416.216;U418.6

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張紅波;周志剛;陳祥;尹華杰;張清平;;水泥混凝土面層與貧混凝土基層界面特性研究[J];長沙交通學(xué)院學(xué)報;2005年04期

2 侯景鵬,史巍,劉華新;損傷力學(xué)在混凝土強度分析中的應(yīng)用[J];東北電力學(xué)院學(xué)報;2000年02期

3 王元漢,劉瓊;雙參數(shù)彈性地基板的邊界配置法[J];工程力學(xué);1996年03期

4 張樹建;;水泥混凝土路面的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];黑龍江交通科技;2009年02期

5 李新凱;侯相深;馬松林;;軸載與溫度作用下水泥路面板的變形與應(yīng)力分析[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報;2008年05期

6 談至明,姚祖康;層間約束引起的雙層水泥混凝土路面板的溫度應(yīng)力[J];交通運輸工程學(xué)報;2001年01期

7 姚祖康;;水泥混凝土路面荷載應(yīng)力的有限元分析[J];同濟大學(xué)學(xué)報;1979年06期

8 秦榮,何昌如;彈性地基薄板的靜力和動力分析[J];土木工程學(xué)報;1988年03期

9 黃衛(wèi),鄧學(xué)鈞;用有限棱柱法分析水泥混凝土路面厚板的荷載應(yīng)力[J];土木工程學(xué)報;1990年02期

10 孫小端;王秉綱;;帶有裂(接)縫的雙層水泥混凝土道面荷載應(yīng)力分析[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1985年01期

本文編號：1399285