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水泥混凝土路面温度状况的研究

水泥混凝土路面的温度状况是温度应力计算的基础。我国现行的路面设计规范川,采用威士特卡德理论t”计算温度应力,并取设计温度梯度为0.67℃/厘米。此值是三十年代在美国阿灵顿实测的结果,五十年代曾被苏联引用,后又传入我国。六十年代,德国卜艾森曼,”’、G.惠耳〔4’教授实验研究了水泥混凝土路面的温度状况,提出德国设计温度梯度为O。9℃/厘米。苏联汀·H·戈雷茨基〔”’研究了苏联各气候区的水泥混凝土路面温度状况,认为设计温度梯度应按各气候区取不同值,苏联各气候区实测最大温度梯度在。.24~。.72℃/厘米之间。我国各地区气候情况有显著差别,全国一律取用设计温度梯度为0.67℃/厘米,显然是不合理的。 美国和德国的设计温度梯度是根据个别地区、个别年份的实测最大温度梯度值适当提高或降低而定出的。这种做法带有一定的偶然性。戈雷茨基对苏联的各气候区进行了多年的混凝土路面温度状况实测工作。比较全面地总结出了水泥混凝士路面温度状况变化的一般规律。...  (本文共11页) 阅读全文>>

武汉理工大学
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加铺沥青面层的旧水泥混凝土路面温度应力分析

本文以湖北省黄冈市旧路改造为工程背景,结合当前国内外旧水泥混凝土路面改造现状,研究在其上加铺沥青面层的复合式路面结构温度应力的作用效应,使所得结果应用于加铺改造设计,为省内公路改造提供理论支撑。课题主要以理论分析为主,采用层状弹性体系力学中的弹性半空间体地基上双层板理论及三层弹性体系理论,分析了加铺沥青面层的水泥混凝土路面在等温载荷作用下应力和位移的解析解。其次,引入杜哈梅理论,将温度荷载作用下的应力求解转换为等温弹性力学外载荷作用问题。此外,以弹性层状体系力学及热弹性力学为基础,推导了温度作用下旧水泥混凝土路面的胀缩效应及翘曲应力对加铺的沥青面层内温度应力的影响;采用Goodman模型描述层间接触条件,并分析了其衡量参数-界面模量K对加铺层温度应力的影响效应。在有限元数值模拟部分,主要采用ANSYS软件的热——结构分析的耦合技术,建立平面有限元模型分析了路面温度场的分布,并由热应力分析得到不同加铺层厚的沥青层温度应力和位移、旧...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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温度作用下水泥混凝土路面接缝变化研究

接缝是水泥混凝土路面的重要结构,同时也是水泥混凝土路面的薄弱环节。由于接缝引起的路面损坏是水泥混凝土路面的主要病害类型,如唧泥、脱空、板角断裂等,环境作用下接缝张开量的变化是产生接缝损坏的因素之一。因此,本文深入开展环境作用下水泥混凝土路面板边接缝变化研究,具有重要的现实意义。通过水泥混凝土路面病害调查,以及温度梯度、湿度状况、面板尺寸等接缝张开量影响因素分析,得出接缝张开量随着温度梯度的增大而增大;湿度变化对接缝张开量的影响与温度处于相同的数量级;缩缝缝隙宽度和日变化量随着胀缝间距的增加和缩缝间距的减小而减小。通过对水泥混凝土面层温度日变化、不同时刻面层温度随深度变化、面层日最大温度梯度、以及面层湿度分布情况的分析,进行了翘曲变形、伸缩变形和干湿状况对接缝张开量预估研究,推导出正负温度梯度下路面板处于纯弯状态时接缝张开量预估公式。利用有限元软件建立三维接缝模型,量化分析了各因素对接缝张开量的影响,得出温度梯度、基层模量、面板长...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

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多年冻土地区水泥混凝土路面破坏模式及结构可靠度研究

水泥混凝土路面以其高强度、良好的稳定性和耐久性及施工便易、养护费用少等优点得到了广泛的应用。随着国家西部及东北地区建设的深入开展以及多年冻土地区路网密度的不断提高,复杂气候环境条件下以及不良地质地段路面早期破坏问题日渐突出,直接影响到公路的使用性能,增大了公路维护工作量,深入开展多年冻土地区路面理论研究迫在眉睫。针对多年冻土地区气候及地质环境特点,就水泥混凝土路面板内应力及破坏模式进行分析,对完善水泥混凝土路面设计理论,提高水泥混凝土路面使用性能,降低维护费用,具有重要意义。本文以ANSYS有限元分析软件为主要工具,其研究内容包括以下几个方面:(1)建立东北多年冻土地区水泥混凝土路面结构热交换数学模型,并分析该地区混凝土路面的最大温度梯度;(2)考虑外界气候条件对混凝土路面结构应力的影响,利用有限元分别对四边自由混凝土板和设置传力杆混凝土路面在最大负温度梯度条件下的最大拉应力和翘曲变形进行计算分析;(3)模拟分析不同施工季节和不...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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刚性基层水泥路面翘曲脱空荷载疲劳应力研究

我国水泥混凝土路面早期损坏比较严重,造成这种现状固然有施工质量差,后期养护不到位等原因。但温度作用下路面发生翘曲脱空现象,而路面结构设计并没有考虑翘曲脱空对荷载疲劳应力的影响,是造成目前我国水泥混凝土路面早期损坏一个重要深层原因。鉴于此,本文系统地研究了温度和荷载共同作用下路面板翘曲脱空发展变化规律,建立了路面翘曲脱空荷载应力计算模型,并提出了考虑脱空的荷载疲劳应力计算方法,对进一步完善设计体系具有重要的理论价值和现实意义。根据水泥混凝土路面病害调查及使用状况,进行了水泥路面翘曲脱空产生以及路面工作状态分析。采用24h连续板角FWD弯沉检测方法进行了路面板翘曲脱空状况分析,路表温度观测及弯沉测试结果表明,路面破坏与温度梯度作用下的翘曲脱空有关。通过对水泥路面板温度分布、温度梯度状况以及温度分布预估模型的分析,推导了负温度梯度下面板纯弯状态时翘曲变形预估公式。建立了温度作用三维有限元结构分析模型,系统分析了各因素对翘曲变形的影响。...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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湿热地区水泥混凝土路面沥青加铺结构温度应力分析

路面结构完全暴露在自然环境中,经受着太阳辐射、大气辐射及外界气温等持续变化气候的影响,其承载能力和路用性能受到很大影响。海南省具有典型的湿热气候特点,本文以海南省交通建设科技项目为依托,采用有限元通用程序ANSYS计算在海南湿热气候的条件下,结合海文高速公路旧水泥混凝土路面沥青加铺结构方案,计算了路面结构的温度场和温度应力,并分析不同参数的影响规律,为湿热地区旧水泥混凝土路面沥青加铺结构设计提供依据。论文阐述了国内外相关文献和研究成果,对沥青路面温度场、温度应力和目前存在的主要问题进行了介绍和总结。介绍了海文高速公路旧水泥混凝土路面的概况及其所处地区的气候情况,调查其使用状况与典型病害情况,对水泥混凝土路面常见病害成因进行了分析。运用气象学和传热学的基本理论,建立了沥青路面层状体系的热传导方程,对路面温度场实测资料和数值计算结果进行比较分析,验证了本文有限元模型的准确性。根据海南省的气候资料和海文高速公路拟采用的加铺沥青面层的结...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>