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预应力混凝土路面的荷载应力分析

预应力混凝土路面与其他混凝土路面相比,具有一定的特殊性。首先,它的板长可达百米以上,接缝数量大大减少,板宽也较一般路面大;其次,由于预应力的存在,改善了边角薄弱部分,路面的板体性较好,荷载能力得以提高。在分析预应力混凝土路面应力时,根据路面特点,结合试验路实际情况作相应的分析计算。1预应力混凝土路面锚固区的应力分析在无粘结预应力混凝土路面中,预压力是通过锚具经垫板传递给混凝土的。由于预压力很大,而锚具下的垫板与混凝土的接触面积往往较小,锚具下的混凝土将承受较大的局部压力。在局部压力作用下,路面板端部可能会发生局部受压不足而破坏。锚下截面的压力非常集中,随着逐渐远离锚具的地方,其截面应力将逐步扩散,最后被均匀地传递到整个截面上。在传递区内,垂直于预应力筋的方向会产生较大的拉应力,这与锚具的大小和相对于混凝土的位置有关,该应力可能导致混凝土发生劈裂而破坏。应用限元法,对预应力混凝土路面锚固区的应力进行分析。2预应力混凝土路面的预施应...  (本文共1页) 阅读全文>>

长安大学
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重载交通斜向预应力混凝土路面研究

重载交通会加速混凝土路面破坏,斜向预应力混凝土路面对重载交通具有良好的适应性,但其结构分析、疲劳特性需进一步研究,以完善相应的设计标准和设计方法。本文对此开展研究,为编写其设计规范总结经验和积累较多的基础资料,并为斜向预应力混凝土路面在我国能够广泛应用提供必要的理论支撑和技术指导,具有重要的理论意义和工程应用价值。主要研究内容如下:(1)总结了重载交通的荷载特性;对预应力混凝土路面使用情况进行了调查与分析,提出了斜向预应力混凝土路面的破坏模式。(2)针对斜向预应力混凝土路面的构成和受力特征,建立了预应力等效荷载计算方法;建立了有限元模型,分析了重载作用下斜向预应力混凝土路面荷载应力,并提出了实用计算公式。(3)建立了有热阻层的水泥混凝土路面温度场有限元模型,分析了温度场的时空变化规律,计算了混凝土板的最大温度梯度。(4)建立了斜向预应力混凝土板温度翘曲应力有限元模型,进行了参数规律分析,给出了斜向预应力混凝土板温度翘曲应力实用计...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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斜向预应力混凝土路面研究

普通水泥混凝土路面(PCCP)具有强度高、稳定性好、耐久性好、造价适中、夜间行车可视性好等诸多优点,但是由于PCCP设置接缝过多,接缝处极易破坏,造成病害。预应力混凝土路面可采用很少的横向接缝达到表面平整、行车舒适的要求,但是传统预应力混凝土路面预应力筋纵向布置,不会产生横向预应力,在荷载作用下,仍有可能产生纵向裂缝,本文提出的斜向预应力混凝土路面(Cross-tensioned Prestressed ConcretePavement,简称CPCP)充分利用混凝土的抗压强度远大于抗拉强度的特性,预先在其工作截面上施加斜向预应力,使板内产生纵向和横向两个方向的压应力,由此大大提高混凝土路面的承载能力,减少横向接缝,消除纵向裂缝,提高了行车舒适性和路面耐久性。目前,斜向预应力混凝土路面研究在国内外尚属空白。本文对斜向预应力混凝土路面进行了如下较为系统深入的研究。1.首先根据斜向预应力混凝土路面构成,基于ANSYS三维有限元法,分别...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳建筑大学
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双层斜向布筋横向预应力水泥混凝土路面应力分析

双层斜向布筋预应力混凝土路面是在路面板内上下表面均布置斜向预应力钢筋的路面。与传统路面结构形式相比,该种新型路面结构具备许多新的优势:由于路面在纵向连续,故斜向施加的预应力能够减小其预应力损失,在横向较好地发挥其作用。双层布筋的路面结构形式能够使得路面能够承受更大的荷载水平。双层钢筋中间采用竖向短筋固定连接,能够进一步减小预应力的损失。这些新特点使得双层斜向布筋预应力混凝土路面与以往路面结构形式相比,能够减少和避免由于荷载、温度变化等因素产生的裂缝,提高混凝土路面的使用寿命,降低维护养护成本。本文的主要工作如下:1.利用大型有限元软件ABAQUS建立了双层斜向预应力混凝土路面的有限元模型;建立了预应力混凝土路面数值模拟计算模型,合理的解决了预应力简化、预应力施加锚具模拟问题。通过参考文献解决了结构分析时所涉及到的板底摩阻力问题、混凝土模型选取问题、预应力简化问题与预应力损失问题。2.对比了无预应力混凝土路面、单层布筋预应力混凝土...  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳建筑大学
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斜向布筋横向预应力连续混凝土路面的力学分析

普通混凝土路面板在外力因素的影响下会产生许多不规则裂缝,在施工时不得不设置很多横向接缝。此外,对接缝还需要做大量的养护工作,这不仅增加了施工的复杂性,而且降低了行车舒适性。同时,接缝处易引起渗水、唧泥、错台、板底脱空、不均匀沉陷等病害。针对普通混凝土路面的横向接缝问题以及预应力混凝土路面和连续配筋混凝土路面的优点。对此,本文提出了斜向布筋横向预应力连续混凝土路面。斜向布筋横向预应力连续混凝土路面是沿纵向在面层配置一定数量的斜向连续钢筋网,在中部以下施加横向预应力钢筋,一般不设横缝的混凝土路面。普通混凝土硬化凝固时产生的体积收缩在路面上形成间距不一的横向裂缝,沿纵向铺设的斜向连续钢筋可约束裂缝的扩展。其次,路面板横向施加的预应力可以通过板体中部铺设的斜向连续钢筋与混凝土的粘接传递给纵向,降低不规则裂缝的产生的可能性,使路面在较长范围内不设置横向接缝,这样可彻底解决由于横向接缝带来的各种弊端;而且降低了路面板因层底拉应力产生板体断裂...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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水泥混凝土路面层间结合状态对面板受力影响分析

水泥混凝土路面在各级公路中应用广泛,如何延长水泥路面寿命,提高行车舒适性,目前成为道路工作者关心的问题。而水泥混凝土面板与其下的半刚性基层之间的层间粘结状态对混凝土板所受的荷载应力及温度应力均有一定的影响。现行设计方法中将混凝土板与基层之间的层间接触状态视为层间光滑无摩阻,这与实际情况有较大的差别。而当层间完全粘结时的温度应力及温度-荷载耦合应力需要进行深入的计算分析。本文对不同层间接触状态下半刚性基层水泥混凝土路面的荷载应力、温度应力以及温度-荷载耦合应力进行了ANSYS有限元计算,并通过与现场实测值的对比分析,确定了层间粘结时的综合粘结系数;提出了基于在低温下采用水泥浆粘结混凝土板与水稳碎石基层的层间粘结技术;计算了线性温度场和非线性温度场下不同层间粘结状态下的混凝土路面温度应力及温度-荷载耦合应力。计算结果及现场实测数据显示:采用水泥浆粘结技术在混凝土板内产生的预压应力可以抵消部分温度-荷载耦合应力,改善混凝土板的受力状态...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>