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地基不均匀支承水泥混凝土路面板的荷载应力分析

水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、使用耐久和日常养护工作量小的优点。但是,车辆荷载作用及周围环境的作用下,板底容易发生不均匀支承,如不及时处理,就会发生断板等病害。本文从水泥混凝土路面不均匀支承的成因和影响因素入手,较为全面地总结了水泥混凝土路面板下不均匀支承区的分布特征和几何特征。应用大型通用有限元软件ABAQUS建立了水泥混凝土板纵向边缘中部不均匀支承状况的有限元模型。在对上述模型分析的基础上,得到了混凝土板内最大拉应力随混凝土板厚、地基模量、脱空半径的变化规律;通过回归分析,得到了多参数的回归公式。最后,从保证路面结构承载能力、防止混凝土板断裂的角度,评价了混凝土板纵向边缘中部不均匀支承对路面板的危害性,为采取治理措施提供了依据,并给出了地基不均匀支承的防治措施。  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

已知位移场条件下不均匀支承水泥混凝土路面板内力分析

水泥混凝土路面的路用性能,表现为强度高、刚度大、耐久性好、日常养护工作量小等优点。同时我国的自然资源丰富,对建设水泥混凝土路面提供必要的先决条件,因而广泛应用于我国的道路工程中。但是调查结果显示,全国各地区相当数量的混凝土路面,在未达到设计使用期限之前,就出现了裂缝、断板等形式的病害。在众多因素中,板下土基的不均匀支承是一个重要的原因。板下土基的不均匀支承的出现,使得路面板的最大应力、挠度不同程度的改变。在行车荷载的条件下,水泥混凝土路面将产生不同程度的破损,从而直接影响了路面的使用寿命和功能的要求。从1984年开始黑龙江省大范围修建公路,主要以水泥混凝土路面为主,经过了二十多年一批批筑路人的努力,现在省内的水泥混凝土路面以达到10000km,但是有数量没质量的突出矛盾在这些年交通量剧增下尤为明显,主要表现为在通车后一到两年期间,路面出现贯通性裂缝,究其原因是多方面的,为此,本文针对以上问题,针对板下土基不均匀支承对水泥混凝土路...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

重载交通下混凝土路面板接缝破坏机理及处置方法研究

国外将重载路面称为“重负载路面”,是指所有洲际公路以及日平均交通量达到20000辆以上或日18kip当量标准轴次大于1000的公路[1]。重载路面的主要特征表现为:(1)轴载作用次数多;(2)车轴荷载越来越重;(3)轮胎与路面接触应力显著增大,且空间分布不均匀[2]。但对于重载路面还没有明确的界定,我国也没有专门的重载路面设计规范。大量调查发现,重载混凝土路面早期病害频繁,接缝破坏是其主要病害之一。错台、唧泥、板角断裂、接缝碎裂等接缝破坏影响行车舒适性,严重时将导致路面断裂、降低路面使用寿命,危及道路安全。本文分析了重载混凝土路面的交通特性,并根据不同的轴载谱设计出四种路面结构,建立了三维有限元模型。对层间三种破坏形式导致重载混凝土路面接缝破坏的发展过程进行分析,研究了重荷载导致接缝破坏的机理和接缝处置方法。主要研究内容如下:(1)通过查阅文献资料,分析总结了重载路面与普通轴载路面的区别,讨论了重载路面的疲劳方程和轴载换算公式。...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

水泥混凝土路面分析与研究

水泥混凝土路面是适应载重大、速度高、密度大的车辆运输需要的高等级路面,具有强度高,稳定性好,使用寿命长,维修养护费用少等许多优点。然而,由于设计、施工、养护、环境污染及长期超负荷使用等诸多因素,致使道路路面产生种种病害,这些都成为影响混凝土路面发展的一个关键性技术问题,分析混凝土板的这些破坏现象及其产生原因,将有利于正确的设计和施工混凝土路面,对保证水泥混凝土路面质量并促进其发展具有重要的意义。水泥混凝土路面在使用过程中,由于受到车辆荷载等作用,板底将产生脱空现象。而脱空状态下混凝土板的受力是极为不利的。混凝土路面的缝边板角处,由于基础脱空,在荷载作用下,水泥混凝土路面板的工作状态近似于悬臂梁,角或板边产生过量的弯沉和应力。在重复荷载作用下,最终导致水泥混凝土板的疲劳断裂、破碎。前人对于混凝土板脱空时的研究也较多,他们分别提出了不同的力学模型,以及由此提出的荷载应力、荷载挠度、温度应力。而脱空的形状多为不规则的,但可以把脱空形状...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

重载交通水泥混凝土路面材料与结构研究

重载交通现象是世界范围内普遍存在的问题,已引起国内外道路工作者的关注,并对此进行了许多尝试性和探讨性的研究。本文从材料与结构两方面对重载交通水泥混凝土路面修筑技术进行了深入研究。(1) 在分析重载交通条件下水泥混凝土路面损坏特征及其机理的基础上,从材料与结构方面提出了防止或者减少冲刷破坏、疲劳破坏和磨损等措施。针对冲刷破坏,比较有效的途径是设置传力杆和路面内部排水系统,以及采用耐冲刷的高模量基层材料,如贫混凝土基层和水泥稳定碎石基层;针对早期疲劳破坏,问题解决的途径有两条:一是在现有设计抗折强度5.0MPa基础上,增加面板厚度;二是在基本不增加板厚的基础上,提高路面的设计抗折强度,以提高路面板抵抗重轴载疲劳破坏的能力。(2) 为了增强有限路面厚度抵抗重轴载破坏的能力,降低原材料消耗及水化热,对基于重载交通的高性能路面混凝土(High Performance Pavement Concrete,简称HPPC)进行了系统深入的研究,...  (本文共189页) 本文目录 | 阅读全文>>

《山西交通科技》2004年04期
山西交通科技

多孔混凝土基层荷载应力分析

多孔混凝土是一种无砂的贫混凝土,它是由水泥按一定级配组成的粗集料和水构成。多孔混凝土作为基层不但具有良好的排水性能,而且有较高的强度、刚度和板体性。在行车荷载和温度荷载的反复作用下,多孔贫混凝土基层内会产生疲劳应力,当其超过多孔混凝土的设计弯拉强度时,多孔贫混凝土基层就会发生疲劳断裂,从而导致路面结构的破坏。因此有必要对多孔贫混凝土基层荷载应力分析。本文在文献[1]的基础上,结合多孔混凝土基层沥青路面结构特点,对其基层的荷载应力进行计算分析。1 荷载应力计算对于多孔混凝土基层沥青路面而言,沥青混凝土路面作为一个功能层,多孔混凝土基层起着承重层的作用,因此在计算时以多孔混凝土基层为主。首先不考虑沥青混凝土面层,计算多孔混凝土基层的荷载应力;其次,在弹性层状体系的基础上,分析沥青混凝土面层的厚度对基层应力的影响;最后,计算考虑了沥青混凝土面层后的多孔混凝土基层的荷载应力。多孔混凝土基层属于碾压混凝土,在施工中通过碾压振动成型,因此可...  (本文共2页) 阅读全文>>

《水力发电》1989年03期
水力发电

整体重力坝试荷载应力分析程序介绍

(一)前言 利用试荷载法来分析拱坝应力,国内外已有许多成功的实践〔‘〕〔2习〔刁】,并已编制了不少程序为设计研究单位采用,取得了较好的经济效益。· 和分析拱坝应力一样,利用试荷载法也可以分析重力坝应力,美国垦务局已有长期实践的经验〔‘’。我国刘家峡水电站在设计过程中,也曾采用试荷载法,利用人工计算,分析了整体重力坝及边坡坝段的应力,‘得出了设计判断标准。从我国实际情况来看,不但已建的重要大坝中有不少是采用重力坝型的,规划中的不少大坝亦拟采用重力坝。试荷载分析较适应目前的勘测设计水平丫原始数据的准备及计算结果的整理工作量比利用弹性力学方法(如三维有限元分析等)要少得多,计算精度也能满足工程要求,而且有比较成熟的判,断、_应用标准。因此,笔者结合工程实践,编制了整体重力坝试荷载应力分析程序(以下简称r“程序”)。与此同时,还编制了边坡坝段试荷载应力分析程序。 “程序”可以在工BM PC/XT机及其兼容机上运行,适用于对称河谷的整体重...  (本文共6页) 阅读全文>>