大間距接縫配筋水泥混凝土路面技術
發(fā)布時間：2020-12-28 19:25
針對連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)易發(fā)生沖斷破壞的不足,提出了大間距接縫配筋混凝土路面(RCPS)的結構形式,既通過配筋保留了CRCP承載力好的優(yōu)點,也利用大間距接縫部分釋放干縮應力和溫縮應力,以實現(xiàn)超重軸載和環(huán)境荷載作用下混凝土路面不開裂的目標。本文首先利用ANSYS軟件探究了隔離層參數(shù)和面層參數(shù)對路面結構性能的影響,接著基于室內(nèi)模型試驗確定了隔離層形式,最后依托實體工程驗證了RCPS路面結構的合理性。結果表明:降低面層與基層之間的摩擦系數(shù)與粘結強度是實施RCPS的關鍵; PET膜光滑致密的表面可以有效阻止水泥漿滲入基層且成本低廉;試驗路出現(xiàn)的最大拉應力仍小于路面的抗拉強度,并且CRCP特有的橫向裂縫也未在試驗路段出現(xiàn)。
【文章來源】：土木工程與管理學報. 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
大間距接縫配筋水泥混凝土路面結構示意
圖2顯示了本文提出的RCPS路面結構不產(chǎn)生橫向開裂的原理。當溫度下降時，面層收縮，隔離層的約束會使內(nèi)部產(chǎn)生縱向溫度應力σthermal，也就是說σthermal完全由面層與隔離層之間的摩擦力提供。圖中:σthermal為路面的溫度應力，σthermal=F/S0=μgρcl0/2≤[ft]，其中，F(xiàn)為面層的摩擦力(按式(1)計算)，S0為面層的橫斷面面積，ρc為密度，μ為摩擦系數(shù)(與摩擦截面性質(zhì)相關的常數(shù))，l0為面層長度，[ft]為路面抗拉強度設計值。
本節(jié)對路面的經(jīng)典工況進行分析以找出用于敏感性分析的關鍵指標。本模型中，溫縮系數(shù)為1×10-5，降溫幅度為20℃，干縮系數(shù)為2×10-4，但由于ANSYS中無法直接設置干縮變形，故等效為溫差作用在結構上[15]。隔離層參數(shù)上，摩擦系數(shù)設置為0.5，粘結強度設置為0.1 MPa;面層參數(shù)上，面層長度設置為60 m，厚度設置為0.22 m。其他參數(shù)與表1相同。圖4a為縱向應力分布云圖，可以看出，應力沿縱向由端部向中部逐漸增大，最大拉應力出現(xiàn)在路面中部，為6.76 MPa;端部應力為壓應力，值為0.053 MPa，遠小于中部處的應力。橫向應力分布如圖4b所示，應力呈對稱分布，且越靠近中心應力越大�？v向位移分布如圖4c所示，趨勢正好與應力方向相反，最大位移出現(xiàn)在端頭，為6.7mm;路面中段由于完全約束，位移很小。橫向位移由于變形均極小故未在文中展出。因此，跨中應力和端部位移最能反映路面結構性能，故將作為后續(xù)參數(shù)分析的控制指標。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ANSYS的雙層配筋CRCP溫度翹曲應力數(shù)值分析[J]. 占逸,吳瑞麟,陳旭,蔣德鑫,胡文武. 土木工程與管理學報. 2019(03)
[2]2013年我國熱塑性工程塑料研究進展[J]. 代芳,呂召勝,趙志鴻,王金立. 工程塑料應用. 2014(03)
[3]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫間距的主動控制[J]. 王衍輝,張洪亮,徐士翠. 公路交通科技. 2012(09)
[4]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫滲水試驗[J]. 羅翥,劉英. 公路交通科技. 2012(03)
[5]連續(xù)配筋混凝土路面早期力學響應現(xiàn)場測試與分析[J]. 左志武,張洪亮,王衍輝. 中國公路學報. 2010(03)
[6]連續(xù)配筋混凝土路面性能參數(shù)影響的試驗[J]. 左志武,張洪亮,陳江. 長安大學學報(自然科學版). 2010(01)
[7]蠟制養(yǎng)護劑的隔離機理與效果研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森,吳羨,晁德志. 中國公路學報. 2009(06)
[8]水泥路面蠟制隔離層與稀漿封層隔離層的試驗研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森. 土木工程學報. 2009(10)
[9]蠟制養(yǎng)護劑作水泥混凝土路面隔離層時施工控制研究[J]. 張起森,姚佳良,袁劍波. 公路. 2008(07)
[10]水泥混凝土面層與貧混凝土基層界面特性研究[J]. 張紅波,周志剛,陳祥,尹華杰,張清平. 長沙交通學院學報. 2005(04)
博士論文
[1]路面層間破壞分析與設置隔離層的水泥混凝土路面新結構研究[D]. 易志堅.重慶大學 2011
碩士論文
[1]雙層連續(xù)配筋水泥混凝土路面水平裂縫產(chǎn)生機理研究[D]. 李和林.華中科技大學 2019
[2]寒冷地區(qū)連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫分析[D]. 魏志剛.吉林大學 2006
本文編號：2944277
【文章來源】：土木工程與管理學報. 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
大間距接縫配筋水泥混凝土路面結構示意
圖2顯示了本文提出的RCPS路面結構不產(chǎn)生橫向開裂的原理。當溫度下降時，面層收縮，隔離層的約束會使內(nèi)部產(chǎn)生縱向溫度應力σthermal，也就是說σthermal完全由面層與隔離層之間的摩擦力提供。圖中:σthermal為路面的溫度應力，σthermal=F/S0=μgρcl0/2≤[ft]，其中，F(xiàn)為面層的摩擦力(按式(1)計算)，S0為面層的橫斷面面積，ρc為密度，μ為摩擦系數(shù)(與摩擦截面性質(zhì)相關的常數(shù))，l0為面層長度，[ft]為路面抗拉強度設計值。
本節(jié)對路面的經(jīng)典工況進行分析以找出用于敏感性分析的關鍵指標。本模型中，溫縮系數(shù)為1×10-5，降溫幅度為20℃，干縮系數(shù)為2×10-4，但由于ANSYS中無法直接設置干縮變形，故等效為溫差作用在結構上[15]。隔離層參數(shù)上，摩擦系數(shù)設置為0.5，粘結強度設置為0.1 MPa;面層參數(shù)上，面層長度設置為60 m，厚度設置為0.22 m。其他參數(shù)與表1相同。圖4a為縱向應力分布云圖，可以看出，應力沿縱向由端部向中部逐漸增大，最大拉應力出現(xiàn)在路面中部，為6.76 MPa;端部應力為壓應力，值為0.053 MPa，遠小于中部處的應力。橫向應力分布如圖4b所示，應力呈對稱分布，且越靠近中心應力越大�？v向位移分布如圖4c所示，趨勢正好與應力方向相反，最大位移出現(xiàn)在端頭，為6.7mm;路面中段由于完全約束，位移很小。橫向位移由于變形均極小故未在文中展出。因此，跨中應力和端部位移最能反映路面結構性能，故將作為后續(xù)參數(shù)分析的控制指標。
【參考文獻】：
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[1]基于ANSYS的雙層配筋CRCP溫度翹曲應力數(shù)值分析[J]. 占逸,吳瑞麟,陳旭,蔣德鑫,胡文武. 土木工程與管理學報. 2019(03)
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[3]連續(xù)配筋混凝土路面裂縫間距的主動控制[J]. 王衍輝,張洪亮,徐士翠. 公路交通科技. 2012(09)
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[5]連續(xù)配筋混凝土路面早期力學響應現(xiàn)場測試與分析[J]. 左志武,張洪亮,王衍輝. 中國公路學報. 2010(03)
[6]連續(xù)配筋混凝土路面性能參數(shù)影響的試驗[J]. 左志武,張洪亮,陳江. 長安大學學報(自然科學版). 2010(01)
[7]蠟制養(yǎng)護劑的隔離機理與效果研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森,吳羨,晁德志. 中國公路學報. 2009(06)
[8]水泥路面蠟制隔離層與稀漿封層隔離層的試驗研究[J]. 姚佳良,袁劍波,張起森. 土木工程學報. 2009(10)
[9]蠟制養(yǎng)護劑作水泥混凝土路面隔離層時施工控制研究[J]. 張起森,姚佳良,袁劍波. 公路. 2008(07)
[10]水泥混凝土面層與貧混凝土基層界面特性研究[J]. 張紅波,周志剛,陳祥,尹華杰,張清平. 長沙交通學院學報. 2005(04)
博士論文
[1]路面層間破壞分析與設置隔離層的水泥混凝土路面新結構研究[D]. 易志堅.重慶大學 2011
碩士論文
[1]雙層連續(xù)配筋水泥混凝土路面水平裂縫產(chǎn)生機理研究[D]. 李和林.華中科技大學 2019
[2]寒冷地區(qū)連續(xù)配筋水泥混凝土路面裂縫分析[D]. 魏志剛.吉林大學 2006
本文編號：2944277
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