AC＋CRC复合式路面温度应力的有限元分析

基于传热学基本原理,采用有限元软件ABAQUS,建立了温度荷载作用下AC＋CRC复合式路面结构三维有限元模型,探讨了横向裂缝间距、AC层厚度及模量、CRC板厚度及模量、配筋率等路面结构参数对复合式路面结构温度翘曲应力的影响规律。分析结构表明,温度荷载下横向应力接近主应力,应予以重点考虑。路面板宽度、厚度及温度梯度与板内最大主应力关系密切,配筋率、粘结刚度系数对纵向拉应力影响也较大。研究结果可为AC＋CRC复合式路面结构设计提供一定的理论依据。     

Deformation and Stress of Old Cement Concrete Pavement under Stamping Load

为准确分析冲压荷载作用下旧水泥混凝土路面的变形和应力分布状况,通过建立合适的有限元模型来对其分析计算,并以第一强度理论来判断旧路面板的破裂情况,总结了路面板在冲击压实情况下的破坏机理.通过该模型得出旧水泥路面板竖直方向和水平方向的变形和受力特点,即:路面板在冲压荷载作用下发生纵、横双向弯曲变形,并以全断面的纵向弯曲变形为主,最大变形值位于路面板的两冲压轮之间的位置,路面板断面上竖向各点的沉降变形有微小变化,变形性态说明路面板将以弯曲形式发生破坏;路面板在轮压荷载作用下,上面层受压应力,下面层受拉应力,拉压应力的分界点在路面板中心偏下的位置,上面层绝大部分区域3个方向均处于受压状态,纵向压应力几乎为横向压应力的2倍.     

碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构的研究

本文对碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构设计理论与方法进行了系统研究，采用三维等参元与弹性层状体系理论对复合式路面的荷载应用与温度应力进行了计算与分析，研制了临界荷位时板底最大应力计算诺谟图，结合室内试验，试验路及实体工程的研究，提出了复合路面结构设计方法。     

复合式路面荷载应力的统一分析方法

根据弹性理论，建立了ＲＣＣ＋ＡＣ复合式路面ＲＣＣ板与地基层之间的“正交各向异性接触模型”；利用二十节点三维有限元方法，引入层间接触单元并与普通单元叠加分析复合式路面的荷载应力；完成了ＲＣＣ板与地基之间任意接触状况（从完全连续至绝对光滑）的结构载应力统一分析方法，计算得到的诺谟图可供设计部门参考使用。     

AC＋RCC复合式路面研究

采用有限层元和三维等以元复合有限元方法对沥青混凝土与碾压混凝土复合式路面进行了荷载应力，温度翘曲应力分析，系统研究了沥青层厚对复合式路面中碾压混凝土板的荷载应力，温度梯度和疲劳寿命的影响，提出考虑荷载和温度综合作用的碾压混凝土疲劳并指出复合式路面的设计要点。     

冲击压实旧水泥混凝土路面结构受力三维有限元分析

结合旧水泥混凝土路面修复工程中所采用的新型冲击压实技术，研究冲击过程中水泥混凝土路面板的变形及应力分布特征，以及路面板的破坏发展趋势；分析板下基层的受力状态，探讨冲压荷载在土基中的传递深度及其对路基的压实作用等问题。研究结果可为冲击压实机理分析及现场施工提供有关理论依据。     

水泥混凝土沥青混凝土复合式路面的荷载应力分析

本文采用弹性地基上三维空间有限元分析方法，对ＣＣ＋ＡＣ复合式路面进行了荷载应力分析，得出了最不利荷位，分析了ＡＣ层对抵抗车轮荷载的贡献和ＣＣ板接缝上ＡＣ层的受力特性。     

农村公路薄层水泥混凝土路面板尺寸确定

根据农村公路实际情况和试验路段条件,利用有限元法,计算分析了路面板平面尺寸对荷载应力的影响,确定了农村公路薄层水泥混凝土路面板的合理平面尺寸.研究表明,农村公路薄层水泥混凝土路面板的平面尺寸对板底最大拉应力有明显影响.利用荷载疲劳应力确定路面板的平面尺寸,与试验路观测分析的结果一致.     

玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力分析

运用 ABAQUS 有限元软件,建立了基于弹性地基双层板模型和裂缝模式下的玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力有限元模型,提出用粘结单元定义裂缝接触面的法向和切向接触本构行为,即用裂缝剪切刚度来模拟裂缝间的嵌锁作用。通过分析确定了不同裂缝间距下复合式路面的临界荷位---纵向自由边中部,并比较了 BFRP筋和钢筋两种配筋条件下混凝土板应力随 AC 层厚度、CRC 层厚度、筋位置、配筋率及裂缝剪切刚度的变化规律。计算结果表明,2种配筋条件下混凝土板应力值随参数变化规律相似,应力值基本相等,这为 BFRP筋应用于 CRC ＋AC 复合式路面提供了理论依据。     

冲压技术断裂旧水泥混凝土路面的合理板块尺寸分析

对于断板率较高、损坏面积较大的水泥混凝土路面,可采用冲压技术断裂稳固旧水泥混凝土路面,然后加铺沥青混凝土结构层的方法进行改造.路面板的断裂尺寸对沥青混凝土加铺层的使用性能有很大的影响.但目前各地对路面板断裂尺寸所得的经验值相差很大,且缺乏相应的理论依据.基于此,在试验路研究的基础上,采用三维有限元法分析水泥混凝土路面板断裂尺寸与沥青混凝土加铺层的荷载应力、温度应力、耦合应力及基层顶面的压应力之间的关系,提出了旧水泥混凝土路面板合理的断裂尺寸.     

水泥混凝土路面三厚板模型分析

利用三厚板模型对水泥混凝土路面面在车辆荷载作用下的应力及变形进行了分析，模型考虑了路面板横向剪切变形的影响；并采用板间剪切传递能力和地基的抗剪模量分别表示板间联结处的荷载传递作用及地基的内部嵌锁作用；最后通过由三厚板模型解与威斯特卡德薄板解对比的方法，确定了板的横向剪切变形的影响。     

农村公路水泥混凝土路面结构计算与分析

根据调查资料,利用ANSYS有限元软件,对改建的农村公路水泥混凝土路面结构进行了计算分析.结果表明:车辆荷载作用下的路面板底及荷位附近旁边的板顶,处于双向拉伸应力状态;在原有旧砂石路面上设置15 cm厚的水泥稳定砂砾层,铺筑的20 cm厚路面板能较好地满足抗拉要求.在此基础上,分析了路面过早开裂破坏的主要原因,可供农村公路建设及其路面病害防治参考.     

玄武岩纤维贫混凝土复合式沥青路面荷载应力分析

在三维等参元理论和弹性层状体系理论的基础上,运用大型通用有限元分析软件ANSYS,分析了玄武岩纤维贫混凝土基层沥青复合式路面(BFRLC+AC)荷载应力,确定了路面结构的临界荷位,及BFRLC板的合理板长,研究了不同沥青面层厚度、沥青面层模量、BFRLC板厚度、BFRLC板模量及基础模量对玄武岩纤维贫混凝土基层层底应力的影响。为BFRLC+AC复合式路面结构设计提供一定的理论基础。     

水泥混凝土路面三维尺寸分析

该文利用有限元软件Ansys,通过建立模型,分析平面板尺寸、板厚、面板弹性模量、层间接触条件、基层厚度及模量等因素对水泥混凝土路面荷载应力和温度应力的影响,同时考虑荷载应力和温度翘曲应力叠加后的综合应力对水泥路面板三维尺寸的效应的影响,初步得出水泥混凝土路面板合理的三维尺寸.     

水泥混凝土路面三厚板模型分析

利用三厚板模型对水泥混凝土路面板在车辆荷载作用下的应力及变形进行了分析.模型考虑了路面板横向剪切变形的影响;并采用板间剪切传递能力和地基的抗剪模量分别表示板间联结处的荷载传递作用及地基的内部嵌锁作用;最后通过由三厚板模型解与威斯特卡德薄板解对比的方法,确定了板的横向剪切变形的影响.     

基于路基路面协调变形的水泥混凝土路面设计研究

采基于路基路面协调变形,建立三维有限元分析模型,并对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算。采用正交试验设计的方法对路面设计参数进行组合,系统分析了设计参数对路基路面应力响应的影响。结果表明,对于水泥混凝土路面,在路面设计参数中,仅有路基回弹模量对路面板拉应力与面层板厚度对路基应力具有显著影响。因此,可将路面厚度和路基回弹模量设计作为水泥混凝土路面设计重点。基于不同路面板厚度下路基工作区深度,可将交通荷载影响区加深至1．5m。基于不同路面板厚度、路基回弹模量和不同轴载对水泥混凝土路面板疲劳寿命影响规律,在重载交通条件下,应该增加路面厚度和增强路基。考虑经济因素并结合以上分析,建议水泥混凝土路面厚度宜取28—30cm,路基回弹模量宜介于40-80MPa之间。     

水泥混凝土路面临界荷位研究

基于Winkler弹性地基模型假设,结合多轴化、重载化的交通运载趋势,考虑不同温度梯度对水泥混凝土路面受力情况的影响,对各种车型位于不同荷载作用位置时的水泥混凝土路面受力状态进行有限元分析,确定不同荷载应力与温度应力耦合作用下水泥混凝土路面的临界荷位,为采用不同设计标准的各种设计方法提出选取临界荷位的合理建议。结果表明,若以板中荷载疲劳应力破坏为设计标准,当水泥混凝土路面处于正温度梯度或零温度梯度时,其临界荷位为车辆载重轴作用于纵缝边缘中部位置;当水泥混凝土路面处于负温度梯度时,临界荷位为车辆相邻两轴作用于同一块路面板的前后两端位置;若以板角挠度破坏为设计标准,无论水泥混凝土路面处于何种温度梯度,临界荷位均为载重轴作用于靠近角隅的板边横缝边缘。     

水泥混凝土路面板耦合应力分析

为了准确预估水泥混凝土路面板的疲劳损伤,建立弹性地基上不等平面尺寸双层结构模型,假设面层板与基层受压接触、受拉分离,在荷载与温度梯度共同作用下,采用耦合法分析水泥混凝土路面板纵边中部和板角隅处结构应力变化规律;与采用叠加法计算结果进行比较,结果表明,对于纵边中部荷位,正温度梯度下,水泥混凝土路面板应力耦合法结果大于叠加法结果;对于角隅荷位,负温度梯度下,耦合法结果大于叠加法结果。     

循环荷载作用下路面模型试验研究

介绍了室内模拟交通荷载作用下路面和软土地基共同作用的模型试验，模拟试验结果得出了路面板的弯沉、应力以及永久变形。采用弹粘塑性有限元理论分析了路面在竖向静荷载和循环荷载作用下的应力和变形特性，并与试验结果进行了比较。     

传荷能力对混凝土路面荷载应力的影响分析

对广西桂林至柳州高速公路混凝土路面接缝传荷能力进行了现场测试，采用有限元程序CPAP对混凝土路面板在不同的传荷能力下弯拉应力及挠度进行了计算分析，认为保持接缝传荷能力可有效降低路面板弯拉应力及挠度，对防止混凝土路面断裂破坏具有十分重要的作用。