连续配筋混凝土路面干缩应力分析

通过建立连续配筋混凝土路面在干缩作用下的应力分析模型与解析解,分析了不同端部条件、混凝土干缩应变、地基摩阻系数和钢筋混凝土粘结滑移系数对连续配筋混凝土路面应力的影响,结果表明,端部半自由的解析与实际路面情况更加相符,混凝土干缩应变、地基摩阻系数和钢筋混凝土粘结滑移系数是影响连续配筋混凝土路面开裂的关键参数。     

连续配筋混凝土路面早期横向开裂分析

结合耒宜高速公路连续配筋混凝土路面(CRCP路面)试验路的调查结果，分析了CRCP路面早期横向开裂的影响因素。结果表明，混凝土的温缩和于缩作用受到钢筋和地基的约束是造成开裂的主要原因。从而为了解CRCP路面的裂缝成因及合理控制裂缝间距、裂缝宽度和钢筋应力提供了参考依据。     

连续配筋混凝土路面早期力学响应现场测试与分析

为了确定环境荷载作用下连续配筋混凝土路面(CRCP)力学分析模型中的边界条件,对环境荷载作用下CRCP的早期应力、应变进行测试。将应变计植入无应力瓦中测试混凝土与应力无关的应变,将应变计纵向埋入CRCP不同深度处测试混凝土的总应变、钢筋的应变、混凝土的膨胀系数以及凝结时的温度和应变,并计算出混凝土的应力。结果表明:在进行环境荷载作用下CRCP应力、应变分析时,混凝土与钢筋不是完全粘结的,裂缝处不能采用固定或自由边界条件,测试出的裂缝处钢筋的应力可以直接体现在裂缝处边界条件中;路面开裂时混凝土的应力与直接拉伸强度比较接近。     

连续配筋混凝土路面温度应力的有限元分析

为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解.通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋...     

低坍落度混凝土早龄期单轴直接拉伸试验研究

为了研究钢筋的存在对连续配筋混凝土路面(CRCP)早期开裂的影响,缓解连续配筋混凝土早期开裂的问题,为连续配筋混凝土路面设计提供依据,基于对轴向直接拉伸试验和间接拉伸试验试验难度和效果的区别,以及连续配筋混凝土路面在温缩和干缩作用下受力状态的符合程度,通过轴向直接拉伸模拟连续配筋混凝土路面早期开裂的过程,采用控制变量的试验方法对不同配筋率、不同配筋形式及不同龄期的钢筋混凝土试件在轴向拉力作用下的开裂性能进行试验分析。为探索钢筋和混凝土的应变以及裂缝的产生和发展的规律,基于传统直接拉伸试验,通过优化拉伸试件的形状与尺寸来提高轴向受力的符合程度,使用球铰支座固定试件避免试件偏心受压,利用高精度摄像与图片处理技术提高裂缝的发展过程中观测数据可靠度,采用位移控制模式对试件进行轴向拉伸并记录首次开裂以及裂缝发展过程中钢筋和混凝土应变数据。通过钢筋混凝土开裂过程的动态观测和试验数据分析,研究了在轴向受拉状态下连续配筋混凝土路面结构的力学性能,得出了首次开裂后不同配筋率的连续配筋混凝土的受力特点和引起配筋混凝土早期开裂的极限拉应力、应变的时变规律,并给出了相同配筋率下合理的配筋位置、配筋数量和钢筋的截面尺寸。     

平曲线路段连续配筋混凝土路面温度应力影响分析

根据钢筋与混凝土间非线性粘结滑移关系的假设,并考虑地基摩阻的影响,建立CRCP平曲线路段的温度应力Ansys有限元模型。由此计算CRCP平曲线路段温度应力场分布,分析总结出不同长度直线段、地基摩阻、温差大小、平曲线半径、转角或曲线长度对平曲线路段CRCP温度应力影响的规律。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

根据钢筋混凝土间粘结滑移的线性本构关系，建立了连续配筋混凝土路面（CRCP）温度应力分析的计算模型及微分平衡方程，求出了微分方程的解答，并分析了降温荷载作用下路面内应，位移的分布规律及裂缝间距，配筋率与配筋方式等计算参数的影响，给出了不利位置处钢筋和混凝土应力，位移的解析表达式，结果表明，本文方法可以方便有效地分析CRCP的温度应力。     

本期导读

正在仅考虑温降和干缩的基础上,结合CRCP结构计算的最新成果,提出并验证了纵向配筋指标的计算方法,对重要设计参数进行了敏感性分析……连续配筋混凝土路面配筋设计及敏感性分析(王骁帆等,P1)运用非饱和土强度理论和有限元强度折减法,研究降雨入渗条件下黄土高边坡稳定性,分析降雨强度、降雨时长、雨型、土体渗透系数等条件变化时边坡稳定安全系数的变化规律……降雨条件下黄土路堑高边坡稳定性分析(陈洪江等,P6)     

连续配筋混凝土路面路用性能预测与评价方法

为了给连续配筋混凝土路面的材料设计与裂缝控制研究提供理论依据与参考,并探讨道路早期行为与路用性能之间的因果关系,建立了基于有限元的早期行为预测及评价路面路用性能的计算模型。该模型考虑了混凝土材料性质的时间效应、蠕变特性以及钢筋与混凝土的界面效应等,重点分析了混凝土骨料、抗拉强度变异系数、纵向配筋率、钢筋层位置、钢筋与混凝土粘结-滑移关系以及基层类型等对裂缝宽度、裂缝间距与冲断破坏行为规律的影响。结果表明:选用低膨胀率、低干缩、低弹性模量的混凝土材料,保证混凝土抗拉强度的均匀,采用摩阻系数低的基层材料等都有利于获得良好的路用性能;利用非线性钢筋混凝土界面粘结-滑移模型或考虑极限滑移关系,预测发生冲断破坏的可能性较低。     

美国连续配筋水泥混凝土路面开裂行为控制指标与措施研究综述

美国AASHTO 2002力学经验设计指南和中国JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》都将连续配筋水泥混凝土路面(简称为CRCP)横向裂缝的开裂间距和横向裂缝处钢筋位置的裂缝宽度同时作为控制指标。然而,国际上对CRCP开裂行为的合理控制指标尚存在争议。该文回顾了20世纪60年代至今美国在CRCP开裂行为控制指标与水泥混凝土材料组成、纵向和横向钢筋的布设和施工条件等对开裂间距及裂缝宽度影响的关键因素方面的研究成果。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

基于钢筋混凝土间粘结滑移的线性和非线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面(CRCP)在温度荷载作用下的力学模型以及按接触理论推导的有限元刚度矩阵。得出了考虑粘结滑移线性和非线性本构关系的有限单元数值解,据此分析了降温荷载作用下路面应力、位移的分布规律。同时讨论了裂缝间距和配筋率、配筋方式对裂缝宽度的影响。结果表明,在相同的降温荷载作用下,随着裂缝间距的增大,钢筋和混凝土的应力呈现非线性增加;采用不同配筋方式对裂缝宽度的影响较大,建议设计时尽量采用小直径多根数的配筋方式。按接触有限元法进行温度应力的非线性分析,为今后的科研和设计提供了很好的理论依据。     

连续配筋混凝土路面横向裂缝传荷力及其影响因子研究

现有设计规范对连续配筋混凝土路面(CRCP)进行结构计算时,较少关注横向裂缝的传荷力作用,关于其传递机理和影响因子的研究也不充分。文章在某路面结构的基础上,建立了CRCP的带缝有限元模型,并在横向裂缝位置嵌入了系列剪切刚度弹簧,模拟了传荷力作用;绘制了单侧偏荷载作用下,CRCP横向裂缝两侧的应力和应变云图;用Grovetti解和Zollinger解验证了模型的可靠性;分析了钢筋类型、基层刚度、钢筋配筋率、地基模量和裂缝宽度等因子对CRC板米塞斯应力分布的影响。文章成果可以指导刚性路面的设计和计算,也利于推广CRCP在道路工程实践中的应用。     

考虑裂缝传荷能力损失的连续配筋混凝土路面设计

目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的设计基于两种方法,一种是根据CRCP板厚与普通接缝式混凝土路面板厚的一定比值关系,另一种是直接与某些相关参数如裂缝宽度、裂缝间距和钢筋应力的设计限制标准等建立关系.在均匀支承条件下,CRCP路面的厚度设计应考虑两点,一是使路面裂缝处保持较高的传荷效率,二是控制板的疲劳开裂,大致发生早期折断破坏.在非均匀支承条件下,荷载会加速集料的损耗和由于挠曲应力作用造成的累积疲劳损坏.     

AASHTO-1993连续配筋混凝土路面配筋设计验证研究

连续配筋混凝土路面(CRCP)裂缝形态和分布模式是影响其长期结构整体性、路面使用性能和寿命周期的重要因素,配筋设计直接影响CRCP裂缝的间距与宽度。该文回顾了AASHTO-1993CRCP配筋设计原理及方法,并进行了参数敏感性分析。利用山西省榆平高速公路CRCP路面的裂缝分布模式观察结果验证了AASHTO-1993CRCP配筋设计方法,研究结果表明:其配筋率计算方法偏于保守,提出的3项控制指标中的裂缝间距范围起主要控制作用,裂缝宽度和钢筋屈服强度指标一般容易满足。     

典型气候与施工条件下连续配筋水泥混凝土路面配筋率指标研究

配筋率是连续配筋水泥混凝土路面(Continuously Reinforced Concrete Pavement,简称CRCP)重要指标之一。钢筋主要用于约束混凝土收缩变形,保证在自然开裂条件下横向开裂的宽度在允许范围内。针对中国幅员辽阔、气候条件差异大的情况,该文使用自行开发的RP_TMP程序,根据美国AASHTO 2002路面力学-经验设计方法,分别计算了西安、漠河、沈阳、南京、拉萨、乌鲁木齐、昆明等7个代表性地区在高温和低温施工季节时,CRCP的平均开裂间距和裂缝宽度。参考欧美等国家CRCP的开裂控制指标,确定了保证裂缝宽度在最不利季节时小于0.5mm的所需配筋率,可供工程技术设计与研究人员参考。     

连续玄武岩纤维筋水泥混凝土路面的配筋设计研究

文章通过分析连续配筋水泥混凝土路面设计施工中的关键问题,提出采用新材料代替钢筋的必要性。介绍了连续玄武岩纤维筋的物理化学性能,建立了连续配筋路面温缩及干缩应力分析的计算模型,得到可用于玄武岩纤维筋配筋水泥混凝土路面设计的三大控制指标,并将结果与钢筋配筋的指标进行比较,结果表明应用玄武岩纤维筋代替钢筋是完全可行的。     

连续配筋混凝土路面结构设计及施工探讨

由于水泥混凝土路面设置有胀缝、缩缝,使得下雨天时,雨水顺着接缝进入路基,容易造成路面水损害,发生唧泥、翻浆、错台等现象。在普通混凝土路面中设置较多的纵向配筋,利用配筋产生的纵向拉应力抵消混凝土收缩产生的应力,预防混凝土路面开裂,同时提高路面整体刚度。本文结合具体工程实例,对连续配筋混凝土路面结构的设计以及施工技术进行分析研究,为同类工程提供参考借鉴。     

连续配筋混凝土路面冲断的影响因素分析

连续配筋混凝土路面（简称CRCP）在实际应用中会出现各种病害，其中冲断是主要表现形式，裂缝宽度、变异性都是影响CRCP冲断的重要因素。本文首先运用裂缝预估程序MEPDG软件分析取不同的干缩、温缩系数值时裂缝宽度对冲断的影响，然后用ABAQUS软件模拟分析不同的强度变异性对于冲断的影响。结果表明:减小路面裂缝宽度，能够有效减少CRCP冲断病害，当变异系数小于10%时，可以有效预防和减少冲断病害的发生。     

美国伊利诺伊州连续配筋水泥混凝土路面应用与经验

美国伊利诺伊于1947年开始修筑连续配筋式水泥混凝土路面(Continuously Reinforced Concrete Pavement,简称CRCP),经过近70年的发展,伊利诺伊州成为了美国应用CRCP最多的州之一(仅次于得克萨斯州)。该文将对伊利诺伊州的CRCP应用历史和技术进行总结回顾,并重点介绍该州在CRCP板厚确定、钢筋布置、锚固方式、工艺与材料控制以及冲断、纵向开裂和不规则开裂破坏预测与防治等方面取得的经验,供中国工程设计人员及研究人员参考。     

连续配筋混凝土路面配筋设计及敏感性分析

国内关于连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构计算是基于半经验半理论方法,适用性差,配筋指标取值不恰当。文章利用带筋板条的应力场和位移方程,建立了配筋指标的解析计算公式;用有限元方法验证了解析解的合理性;区分了设计参数对配筋指标的敏感性水平,并进行了敏感性排序。文章对最重要的配筋参数进行了具体分析:当温降幅值ΔT由15℃增大到60℃时,横向裂缝宽度bj、钢筋最大应力σs,max和混凝土最大应力σc,max增加了近1倍;混凝土线膨胀系数αc与σc,max、bj密切相关;剪切刚度系数ks增大,bj减小,且ks每增加5 MPa/mm,σs,max和σc,max增大10%。最后,用有效模量Eca考虑了混凝土徐变对CRCP结构计算的影响。上述研究成果可用于道路工程的结构设计和计算。