重載交通會加速混凝土路面破壞,斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面對重載交通具有良好的適應(yīng)性,但其結(jié)構(gòu)分析、疲勞特性需進(jìn)一步研究,以完善相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方法。本文對此開展研究,為編寫其設(shè)計規(guī)范總結(jié)經(jīng)驗和積累較多的基礎(chǔ)資料,并為斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面在我國能夠廣泛應(yīng)用提供必要的理論支撐和技術(shù)指導(dǎo),具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。主要研究內(nèi)容如下:（1）總結(jié)了重載交通的荷載特性;對預(yù)應(yīng)力混凝土路面使用情況進(jìn)行了調(diào)查與分析,提出了斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的破壞模式。（2）針對斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的構(gòu)成和受力特征,建立了預(yù)應(yīng)力等效荷載計算方法;建立了有限元模型,分析了重載作用下斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面荷載應(yīng)力,并提出了實用計算公式。（3）建立了有熱阻層的水泥混凝土路面溫度場有限元模型,分析了溫度場的時空變化規(guī)律,計算了混凝土板的最大溫度梯度。（4）建立了斜向預(yù)應(yīng)力混凝土板溫度翹曲應(yīng)力有限元模型,進(jìn)行了參數(shù)規(guī)律分析,給出了斜向預(yù)應(yīng)力混凝土板溫度翹曲應(yīng)力實用計算公式。（5）對反復(fù)荷載作用下預(yù)應(yīng)力混凝土路面板受力特點進(jìn)行了分析,確定了考慮壓拉狀態(tài)的疲勞試驗方法;利用已有試驗數(shù)據(jù)建立了體現(xiàn)斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面壓拉受力特點... 

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 重載交通水泥混凝土路面研究現(xiàn)狀
        1.2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 重載交通特性及路面病害調(diào)查分析
    2.1 重載交通的荷載特性
        2.1.1 重載交通概述
        2.1.2 我國重載車輛的軸型參數(shù)
        2.1.3 重載交通典型軸載狀況
        2.1.4 輪胎充氣壓力、接地壓力與接地面積
        2.1.5 重載交通荷載應(yīng)力分析荷載圖式的確定
    2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面病害情況調(diào)查與分析
        2.2.1 普通水泥混凝土路面的常見病害及原因分析
        2.2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面病害情況收集、調(diào)查與分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 重載交通斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面荷載應(yīng)力分析
    3.1 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面力學(xué)分析理論基礎(chǔ)
        3.1.1 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面的組成及特征
        3.1.2 剛性路面力學(xué)分析方法
    3.2 斜向預(yù)應(yīng)力等效荷載計算方法
        3.2.1 預(yù)應(yīng)力損失計算
        3.2.2 預(yù)應(yīng)力筋混凝土常用分析方法
        3.2.3 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面等效荷載計算方法
    3.3 荷載應(yīng)力分析三維有限元模型的建立
        3.3.1 計算模型
        3.3.2 模型的幾何尺寸和材料參數(shù)
        3.3.3 荷載圖式
        3.3.4 約束和接觸
        3.3.5 模型的驗證
    3.4 重載交通下荷載應(yīng)力各影響因素分析
        3.4.1 預(yù)應(yīng)力值對荷載應(yīng)力影響分析
        3.4.2 板厚對荷載應(yīng)力的影響
        3.4.3 地基模量對荷載應(yīng)力影響分析
        3.4.4 脫空半徑對荷載應(yīng)力影響分析
    3.5 荷載應(yīng)力實用計算方法
        3.5.1 荷載應(yīng)力計算公式的建立
        3.5.2 公式的誤差分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面溫度場與溫度應(yīng)力分析
    4.1 溫度場基本理論
        4.1.1 熱傳導(dǎo)方程
        4.1.2 熱傳導(dǎo)邊界條件
        4.1.3 接觸熱阻
    4.2 溫度場有限元分析
        4.2.1 路面結(jié)構(gòu)溫度場有限元模型
        4.2.2 斜向預(yù)應(yīng)力路面溫度場分布規(guī)律
        4.2.3 斜向預(yù)應(yīng)力路面最大溫度梯度的確定
    4.3 溫度翹曲應(yīng)力有限元分析
        4.3.1 溫度翹曲應(yīng)力的理論分析
        4.3.2 溫度翹曲應(yīng)力有限元模型
        4.3.3 參數(shù)影響規(guī)律分析
    4.4 溫度翹曲應(yīng)力實用計算方法
    4.5 溫縮應(yīng)力與地基摩阻力
        4.5.1 混凝土板塊溫度變化狀況
        4.5.2 混凝土路面板摩擦應(yīng)力的計算
        4.5.3 減少摩阻力的措施
    4.6 本章小結(jié)
第五章 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面疲勞性能研究
    5.1 材料疲勞損傷基本理論
        5.1.1 疲勞損傷概述
        5.1.2 疲勞性能曲線
        5.1.3 疲勞壽命分布的概率模型
    5.2 基于斜向預(yù)應(yīng)力的混凝土疲勞試驗
        5.2.1 試驗方法的選擇
        5.2.2 試驗概況
        5.2.3 疲勞試驗結(jié)果
    5.3 疲勞方程的建立
        5.3.1 試驗數(shù)據(jù)處理
        5.3.2 疲勞方程建立
    5.4 疲勞分析和疲勞方程的應(yīng)用
        5.4.1 混凝土在不同受力模式下疲勞特性比較
        5.4.2 荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 重載交通斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計方法研究
    6.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)力計算
        6.1.1 典型破壞現(xiàn)象
        6.1.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
        6.1.3 應(yīng)力計算
    6.2 重載斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面軸載換算公式
        6.2.1 斜向預(yù)應(yīng)力路面重載交通的界定和標(biāo)準(zhǔn)軸載的選取
        6.2.2 軸載換算次數(shù)的確定
    6.3 斜向預(yù)應(yīng)力路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
    6.4 斜向預(yù)應(yīng)力路面設(shè)計步驟及計算示例
        6.4.1 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面計算流程
        6.4.2 斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面計算示例
第七章 主要結(jié)論及進(jìn)一步研究建議
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三軸拉壓應(yīng)力狀態(tài)下瀝青混合料的破壞準(zhǔn)則[J]. 黃拓,昌振東,楊毅.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(07)
[2]斜向交叉預(yù)應(yīng)力混凝土路面溫度應(yīng)力分析[J]. 郭超,張敏江,陸征然,王子靖.  公路交通科技. 2016(08)
[3]重軸載交通下斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面應(yīng)用研究[J]. 郭超,張敏江,陸征然,于保陽.  大連理工大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[4]混凝土疲勞機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 雷斌,李宏,晏育松.  硅酸鹽通報. 2014(08)
[5]斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面數(shù)值模擬[J]. 李娜,張東省,徐希娟,韓微微.  公路工程. 2014(02)
[6]沙土熱物理特性的影響因素實驗[J]. 陳梅倩,諸葛一然,盧太金,楊飛.  北京交通大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[7]含脫空水泥混凝土路面交通荷載下的疲勞損傷機(jī)理[J]. 薛彥卿,黃曉明,石小武,馬濤.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[8]瀝青混合料拉壓疲勞損傷試驗[J]. 錢國平,劉宏富,鄭健龍,蔣麗君.  公路交通科技. 2012(03)
[9]熱反射涂層路面溫度場模型建立與分析[J]. 陳肅明,黃文紅,羅婷倚,丁勇杰.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[10]車輛荷載下全新載重輪胎接地行為的試驗研究[J]. 李洪波,邵玉麗,李紅濤,王保良.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2010(15)

博士論文
[1]基于多級等幅荷載下的瀝青混合料損傷累積和瀝青面層疲勞損傷破壞研究[D]. 吳志勇.華南理工大學(xué) 2014
[2]斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面研究[D]. 李娜.長安大學(xué) 2011
[3]半剛性基層材料的疲勞特性研究[D]. 賈侃.長安大學(xué) 2008
[4]車輛荷載作用下瀝青路面疲勞行為研究[D]. 王保良.長安大學(xué) 2008
[5]重載交通水泥混凝土路面材料與結(jié)構(gòu)研究[D]. 蔣應(yīng)軍.長安大學(xué) 2005

碩士論文
[1]斜向預(yù)應(yīng)力水泥路面滑動層關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳德.長安大學(xué) 2013
[2]公路隧道斜向預(yù)應(yīng)力混凝土路面結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 王飛.長安大學(xué) 2013
[3]考慮層間接觸的半剛性基層瀝青路面熱應(yīng)力耦合分析[D]. 孫麗娟.浙江大學(xué) 2013
[4]地基不均勻支承水泥混凝土路面板的荷載應(yīng)力分析[D]. 劉濤.長安大學(xué) 2009
[5]重載交通水泥混凝土路面設(shè)計方法研究[D]. 戴學(xué)臻.長安大學(xué) 2002
[6]道路結(jié)構(gòu)溫度場研究[D]. 韓子?xùn)|.長安大學(xué) 2001
[7]水泥混凝土路面疲勞特性研究[D]. 高維成.長安大學(xué) 2000



本文編號：3699376