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水泥混凝土路面的荷载应力分析

车辆荷载是水泥混凝土路面结构的主要外部作用之一 ,其重复作用是水泥混凝土面层的结构疲劳断裂的直接肇因。新《公路水泥混凝土路面设计规范》中 ,设计标准轴载 (1 0 0 k N单轴双轮组 )作用于水泥混凝土路面结构临界荷位处 (板纵向边缘中部 )产生的疲劳荷载应力的计算式为 :σpr=kr·kf·kc·σps (1 )式中 :σps为标准轴载 Ps在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力 ;kr为考虑接缝传荷能力的应力折减系数 ;kf 为考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数 ;kc 为考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏的综合系数。下面介绍上述荷载应力计算方法中的计算理论、方法 ,车辆荷载和结构边界条件的处理 ,有限元计算结果的回归 ,理论解的修正 ,以及考虑偏载和动载等因素的综合系数的确定方法和推导过程。考虑接缝传荷折减系数的定义和数值未做调整 ,与现有规范相同 ;水泥混凝土板的疲劳特性尚无成熟的成果 ,在轴载换算公式中...  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《公路》2002年08期
河北工业大学
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超薄水泥混凝土加铺层的荷载应力分析

超薄白色罩面(水泥混凝土加铺层)是指在已严重恶化的旧沥青路面铣刨后的表面铺筑一层50~100mm厚的高早强、纤维增强混凝土或素水泥混凝土形成的路面结构。作为一种新型、有效、快速、经济且简便的旧沥青路面维修技术,虽在美国己进行了大量试验路研究,但在路面结构荷载应力分析方面尚属空白。对这种新型路面的荷载受力分析,将有利于水泥混凝土加铺层的设计和施工,对保证旧沥青路面的最大利用和新路面的使用质量并促进其发展具有非常重要的意义。本文采用ANSYS大型有限元分析软件建立道路实体结构模型,确定了路面板的临界荷位,得出了板接缝间距、厚度、路面板与地基模量比和层间各种接触状况对混凝土路面板应力的影响规律。利用弹性三层体系,分析了路面板的脱空对应力的影响规律。对水泥混凝土加铺层的设计和施工得出了一些实质性的结论和提出了一些有意义的建议。  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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聚合物改性水泥混凝土复合式路面研究

聚合物改性水泥混凝土复合式路面(PCC—PMCC)是一种新型的路面结构,它将聚合物改性水泥混凝土(PMCC)用于路面板上层,而下层采用普通水泥混凝土(PCC)。本文利用有限元方法建模并计算了PCC—PMCC复合式路面的荷载应力及其随不同因素的变化规律,重点探讨了层间接触对荷载应力的影响。同时,建立了PCC—PMCC复合式路面的温度应力计算模型,对温度应力进行了计算分析,并就PCC—PMCC复合式路面的荷载—温度耦合应力和疲劳应力展开了深入研究,对比评价了这种新型路面结构与普通水泥混凝土路面的经济性。通过对PCC与不同聚合物掺量的PMCC之间粘结强度的试验研究,结合PCC—PMCC复合式路面层间受力情况,提出了结合式和分离式PCC—PMCC复合路面的结构设计方法。室内研究及试验路铺筑和使用状况表明:PCC—PMCC复合式路面的性价比比普通水泥混凝土路面有较大幅度的提高。  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳建筑大学
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水泥混凝土路面BFRC加铺层应力响应分析

水泥混凝土因具有强度高、稳定性好、养护费用低等优点而广泛应用于路面结构中,不仅在高等级公路中应用,也是低等级道路的重要形式之一。但由于我国地域辽阔,自然环境复杂,加之行车荷载的作用,水泥混凝土路面病害日益严重,路面经常出现剥蚀、开裂、坑槽及由于基层与路基的不均匀沉降导致的断板等病害。尤其在低等级公路中,行车荷载作用次数较少,轴载也较小,水泥混凝土路面的初期病害一般集中在表面,如麻面、板角断裂、微裂缝等,而基层与土基并未出现严重损坏,如果进行翻新大修,考虑经济效益,并不适合。此时应采取薄层加铺方法进行路面的养护,这样不仅可修复路面的病害,提高路面的使用寿命,也可减少预算并能达到预期效果。为了改善混凝土易断裂且路面层与层间粘结效果不良的特点,本文采用薄层玄武岩纤维水泥混凝土(Basalt Fiber Reinforce Concrete,简称BFRC)进行低等级水泥混凝土路面结构的加铺设计,因国内外大量的研究已证实BFRC具有比普通...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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农村公路薄层水泥混凝土路面研究

农村公路是国家公路网的重要组成部分,是连接县、乡、村的主要通道,甚至是一些贫困地区唯一的运输通道。同时,农村公路建设任务繁重,但建设资金相对匮乏。加之当前沥青材料价格的持续攀升,农村公路修筑沥青路面造价越来越高,使得沥青路面在农村公路中的适用性有待进一步研究。在农村地区,水泥、石灰、河砂、山砂、砾石等材料资源丰富,水泥混凝土路面施工技术、工艺也已成熟。但传统的水泥混凝土路面一般面层厚度较大、造价较高,对于交通量较小、载重较轻的农村公路,往往造成很大的浪费。因此,如何在有限的资金来源条件下,结合当地的经济发展、交通条件、材料特性、环境特点等因素,有效降低公路建设投资显得极为重要。本文首先对国内外相关文献和研究成果进行分析与总结,结合湖北咸宁市的情况,基于农村道路建设使用现状的调查,总结了各自然区经常采用的路面结构、筑路材料及设计施工经验,初步拟定了农村道路的典型路面结构。对不同平面尺寸、不同面板厚度、不同材料结构组成的普通水泥混凝...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究

本文通过充分总结国内外长寿命路面经验和不足,并分析由于国内普遍性存在的的重载现象及水泥路面和沥青路面固有的不足而导致路面早期破坏的基础上,合理的提出了针对重载交通普通公路(主要是二级公路)进行长寿命路面典型结构研究,本文的研究具有一定的理论意义和较大的工程应用价值.本文主要进行了以下几个方面的工作:(1)针对重载交通普通公路提出采用A+P+A(柔+刚+柔)复合式(PCC+AC)典型路面结构;(2)利用饱和交通量计算法确定设计使用年限内(本文论述的长寿命路面设计使用年限为40年)交通量累计轴载;(3)充分论述了典型结构各结构层的预期功能,对各层材料的选择及其参数的选取做了初步研究;(4)详细分析了AC与PCC层间剪应力状况,为层间粘结材料的研究、设计与应用提供了可靠的理论依据;(5)在重载交通界定与比较成熟的PCC+AC路面基于力学分析的基础上,依据各结构层的设计参数(厚度、模量等)敏感性相关理论,研究设计参数参考值的取值范围,在...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>