裂缝间距对连续配筋混凝土路面结构应力的影响分析

文章结合烟威高速公路大修工程实例,对比分析了被动裂缝控制和主动裂缝控制对连续配筋混凝土路面(简称CRCP)病害的影响,建议采用主动裂缝控制技术以延长路面使用寿命。同时,通过ABAQUS有限元软件模拟CRCP真实路面情况,力学计算结果表明:小裂缝间距不利于混凝土板和钢筋的受力,降低了路面使用性能。     

连续配筋混凝土路面裂缝间距特性

分析了AASHTO—1993和《力学经验法路面设计指南》(MEPDG)中连续配筋混凝土路面(CRCP)平均裂缝间距模型特点,现场采集了29个CRCP试验段共计1 171条裂缝间距数据,对裂缝间距数据进行了归类、统计分析、分布拟合和方差分析。分别确定了AASHTO—1993和MEPDG模型参数,并利用采集到的裂缝间距数据对2类模型进行了有效性验证。分析结果表明:CRCP裂缝形态可划分为6类;4参数Dagum分布能更好地拟合CRCP裂缝间距分布;相同配筋率不同板厚的CRCP平均裂缝间距没有显著差异;AASHTO—1993模型高估了平均裂缝间距,误差为0.13m;MEPDG模型显著低估了平均裂缝间距,误差为1.7m。     

连续配筋混凝土路面横向开裂发展规律

为了了解连续配筋混凝土路面(CRCP)横向开裂的实际发展规律,对湖南省耒宜高速公路CRCP试验路进行了5.5a的跟踪调查与检测,对裂缝间距和裂缝宽度的测试结果进行了统计分析。分析结果表明:随着龄期的增长,CRCP横向开裂按产生速度的快慢可分为硬化开裂期、过渡开裂期和稳定开裂期,裂缝间距和裂缝宽度的变异系数一般分别在0.30～0.35和0.20～0.25之间,平均裂缝间距与龄期之间呈现良好的幂函数关系,平均裂缝宽度与气温之间存在良好的线性关系,裂缝间距服从正态分布规律。     

连续配筋混凝土路面设计与施工技术

连续配筋混凝土路面(CRCP)行车舒适,基本不需要养护,使用寿命长,具有广阔的应用前景。从影响因素、结构分析方法、设计方法、施工技术等方面介绍了CRCP的国内外研究现状。不同于1993版的AASHTO路面设计指南,AASHTO 2002开始直接以冲断和平整度作为CRCP的设计指标,国内CRCP的研究与国外相比尚存在很大差距。在分析现有研究不足的基础上,指出了CRCP研究的发展趋势,即根据裂缝宽度和裂缝间距的分布进行冲断预估,在重复车辆荷载及环境因素作用下进行裂缝宽度预估,考虑裂缝(或接缝)间的传荷能力和板底脱空计算板顶的临界横向应力,对连续配筋混凝土基层沥青路面进行系统研究及基于路用性能的要求对各结构层材料组成进行研究等。     

连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）是一种高性能混凝土路面结构型式,对CRCP设计原理进行了系统研究,在荷载应力分析,将CRCP中纵向钢筋作连续化处理,建立了正交各向异性薄膜单元,对考虑裂缝条件下的CRCP荷载应力进行了三维有限元分析,得到了CRCP的两种临界荷位和配筋率等参数对板底应力的影响规律,并与普通混凝土板的荷载应力进行了对比,在温度应力分析中,建立了考虑钢筋与混凝土间粘结滑移本构关系的CRCP温度应力计算模型与微分方程,并求得CRCP在降温和干缩变形作用下的解答,分析了参数的敏感性和混凝土徐变所引起的松驰应力效应,解析法和数值法相结合,计算了分析了CRCP端部锚固与与凸形锚固地梁的应力和位移,给出了端墙部分设计参数的建议值及于端部结构设计的计算诺谟图,同时进行室内模型试验,验证了理论分析结果,最后给出了CRCP板厚与配筋设计及端部锚固结构的成套设计方法,为中国制定定相应规范提供了参考依据。     

粉煤灰、膨胀剂双掺技术对CRCP路面裂缝间距和宽度的影响

粉煤灰、膨胀剂的掺入使混凝土干缩应变减小,抗弯弹性模量下降,从而可以适当增大连续配筋混凝土路面的裂缝间距并减小缝宽,在缝宽基本不变时,可以减少配筋量。本文研究了粉煤灰、膨胀剂双掺技术对连续配筋混凝土路面裂缝间距和宽度的影响。     

考虑端部位移的连续配筋路面温度应力解析解

针对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》推荐的连续配筋混凝土路面(CRCP)温度应力计算方法不能充分反映CRCP实际受力条件的弊端,提出了考虑连续配筋混凝土路面(CRCP)板端部实际位移情况的计算思路。推导了降温和温度梯度作用下,连续配筋混凝土路面(CRCP)温度应力的通用解析解。利用该解析解,可以计算连续配筋混凝土路面(CRCP)任一点由温度变化引起的应力、位移值,通过与有限元解对比表明,提出的解析解准确、合理,符合工程实际。     

CRCP加 HMA加铺层应力及弯沉分析

连续配筋路面(CRCP)以其良好的整体性、耐久性和行车舒适性，在道路铺装中得到了广泛的应用。但是由于有钢筋和连续配筋路面中特有的横向裂缝的存在，使得对这种路面结构的应力计算困难重重。采用有限元方法，对连续配筋路面加沥青加铺层这种形式的路面结构简化成平面应变情况进行分析，用等参八结点四边形单元作为基本的单元对路面结构进行离散化，用组合单元法模拟钢筋的加劲单向作用，用裂缝单元模拟裂缝的传荷作用。通过计算，分析了裂缝间距和配筋率对路面结构应力和面层弯沉的影响。这些结果对连续配筋路面的设计有指导性意义。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

本文基于钢筋混凝土问粘结滑移的线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面（CRCP）在温度荷载作用下相对于自由变形状态下的力学模型、微分平衡方程。得出了按粘结滑移线性本构关系考虑的解析解,据此分析了降温荷载作用下路面内应力、位移的分布规律及裂缝宽度等计算参数,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早期裂缝

为了准确计算连续配筋混凝土路面早期裂缝的分布和发展规律,基于钢筋混凝土间粘结滑移的非线性本构关系,采用接触理论,建立了连续配筋混凝土路面在温度变化和混凝土干缩情况下的有限元刚度方程,得出了计算早期裂缝宽度和裂缝间距的有限元解。研究了混凝土抗拉强度、弹性模量的变化、施工季节、配筋率和钢筋直径等因素对连续配筋混凝土路面早期裂缝的影响。计算结果表明:混凝土抗拉强度与弹性模量随龄期的变化对连续配筋混凝土路面的早期裂缝在浇筑完成后28d内影响显著,随着龄期的增加逐渐趋于稳定,配筋率和配筋方式对早期裂缝的影响较大,为控制早期裂缝的发展,采用小直径多根数的配筋方式较为合理,且最好在秋季施工。     

HB-FRP加固混凝土梁研究综述

为总结混合粘贴纤维复合材料(HB-FRP)加固方法的研究成果, 推动其在混凝土梁维修加固领域的更广泛应用, 调研了HB-FRP加固法的研究现状, 揭示了外贴HB-FRP在外荷载和环境侵蚀下容易发生剥离的问题; 阐述了HB-FRP抑制FRP加固后剥离的工作机理, 分析了HB-FRP加固体系的构造特征及其对界面黏结力的影响; 总结了已有黏结-滑移模型和剥离荷载模型, 研究了加固梁的抗弯和抗剪性能; 分析了当前工作的不足, 并展望了下一步的研究方向和思路。分析结果表明: 外荷载和环境侵蚀均可能引起FRP剥离, HB-FRP加固同时发挥了化学黏结、摩擦和销栓作用, 有效地抑制了FRP剥离; 目前几种HB-FRP黏结-滑移关系的主要区别为达到界面黏结强度时FRP是否会发生稳定的滑移; 黏结界面极限剥离荷载取决于其黏结-滑移关系; HB-FRP加固可用于正截面抗弯和斜截面抗剪, 加固梁承载力和加固效率可得到大幅提高; 增加FRP配置率和钢扣件数量能有效提高加固梁的抗弯能力, 钢扣件间距对加固梁承载力的影响和加固设计准则还不明确, 裂缝和外荷载对加固梁的剥离荷载、材料利用率和破坏模式影响显著; 加固梁抗剪强度的增加主要来自FRP和混凝土提供的剪力, 而箍筋的影响较弱; 增加FRP加固量和减小条带间距能显著提高加固梁的抗剪承载力; 后续应继续研究HB-FRP加固设计理论, 提出考虑材料与构造特征的黏结特性计算模型和基于界面剪力的HB-FRP钢扣件间距设计方法, 进而建立HB-FRP加固混凝土梁的优化抗弯、抗剪设计方法和设计公式。      

连续配筋混凝土路面(CRCP)的施工实践

通过张(家口)石(家庄)高速公路连续配筋混凝土路面(CRCP)试验路的修筑,总结连续配筋混凝土路面(CRCP)在施工准备、钢筋安装、混凝土摊铺、端部处理等方面的施工技术要点,其结果可为其在我国高速公路中的应用提供参考.     

Lifetime Reliability Analysis of Flexural Cracking for Prestressed Concrete Bridge

Time-dependant reliability is analyzed for the flexural cracking of prestressed concrete bridges under service limit state. The limit state function and random variables are derived from Chinese highway bridge design specifications. For deterioration of structural performances, chloride-induced reinforcement corrosion is emphasized. Through integrating first order reliability method (FORM) and time discretized approach, the time-variant reliability is evaluated. For illustrative propose, the reliability of a typical simply supported prestressed concrete beam is exemplified.     

钢筋混凝土桥梁裂缝成因及养护对策

因混凝土的抗压强度高而抗拉强度很低,在大型建筑物混凝土中的裂缝是不可避免的,并且是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一,应从设计、施工入手尽量改善裂缝,同时对超标裂缝采取有效的补救措施。