水泥混凝土拓宽罩面工程碾压混凝土刚性基层应用研究

针对水泥混凝土路面拓宽罩面结构的受力特征,通过现行设计规范中复合式路面疲劳应力验算、采用有限元对碾压混凝土刚性基层拼接面板板边(纵向板中)位置的拉应力、拉杆受力计算和接缝剪应力的验算.结果表明,尽管随着汽车荷载作用位置不同,沥青罩面层底、混凝土板顶和拉杆的受力有所差异,但均可满足沥青罩面抗剪强度的计算要求.     

马钉锚固在旧水泥混凝土罩面中的应用

在调查了解国内外许多旧路改造实践工程的前提下,提出采用钢筋马钉锚固相邻水泥混凝土板来进行沥青混凝土罩面改造的方法,增强加铺改造后路面的整体防止反射裂缝效果.为确定可行性,采用国际著名的通用有限元软件ANSYS对其温度应力和荷载应力进行了计算和分析.计算结果表明该法对防止或减缓旧水泥混凝土路面上沥青混凝土罩面层的反射裂缝...     

旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面层结构设计应用研究

结合本项目所在地的自然气候条件及旧水泥混凝土路面破坏状况调查结果,对加铺沥青罩面层前后旧混凝土板的应力进行分析计算,据此对本项目旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面层的结构设计方案优劣进行对比分析,提出不同结构设计方案对旧水泥混凝土路面病害的处理措施以及在施工中的注意事项。     

旧水泥混凝土路面上沥青路面罩面实用设计方法的研究

针对旧水泥混凝土路面沥青路面罩面结构特点,提出以控制罩面层产生反射开裂及罩面层与旧水泥混凝土界面产生剪切破坏为标准的沥青路面罩面厚度设计方法,并分析了相应应力计算公式的合理性。     

水泥混凝土路面加铺应力吸收层结构应力分析

旧水泥混凝土路面上沥青混凝土罩面结构中大量反射裂缝的形成和存在,主要是由于旧路面板受到行车荷载或者是持续循环的温度应力的反复作用,或者是二者耦合作用。解决反射裂缝问题,必须将如何消解旧板裂缝或接缝处的应力集中现象放在罩面工程的首要位置考虑。设置应力吸收层可有效地防治和延缓反射裂缝的产生、扩展。对采用应力吸收层的罩面结构进行三维有限元分析和耦合应力分析,得出应力吸收层的设置能有效地改善接缝处路面结构的应力集中现象。旧水泥混凝土路面的破损状况与结构特征的有效评定是加铺前的关键步骤,关系到加铺成功与否,对于防治和延缓反射裂缝有着重要的作用。     

旧沥青路面裂缝对白色罩面层受力的影响分析

采用有限元方法,分析了旧沥青路面裂缝对白色罩面层受力的影响,得到了板底荷载和温度最大耦合应力随加铺层厚度和模量等参数变化的规律。结果表明:旧沥青路面横向裂缝位于加铺水泥混凝土板板中时,板底荷载应力、温度应力及二者耦合应力均为最大,且随加铺水泥混凝土板模量增加而增大,随水泥加铺层厚度的增加而减少。     

基于拓宽罩面刚性基层的路基差异沉降标准研究

针对水泥混凝土路面拓宽罩面结构的受力特征,通过现行设计规范对复合式路面疲劳应力进行了验算,采用有限元对碾压混凝土刚性基层因路基差异沉降引起的板顶横向和竖向应力分布进行了计算。结果表明,随着路基差异沉降量的增加板顶最大横向拉应力亦增大,为满足碾压混凝土3.5MPa设计弯拉强度的要求,新旧路基差异沉降量应控制在50mm范围内。     

传力钢筋用于旧板加铺的温度和荷载效应分析

初步提出了传力钢筋加固旧水泥混凝土板并罩面防反射裂缝的设计方法,从温度效应和荷载效应的角度分析了传力钢筋对沥青混凝土防反射裂缝效果的影响规律,分析了有无传力钢筋时AC层和PC层的温度应力、AC层底面荷载应力。通过系统分析和试验路段的跟踪观测,表明传力钢筋加固旧水泥混凝土板防反射裂缝方案切实可行。     

旧水泥混凝土路面上沥青薄层罩面力学响应分析

为了研究旧水泥混凝土路面上沥青薄层罩面的力学行为,运用BISAR程序对荷载作用下旧水泥混凝土路面上沥青薄层罩层层内及层间力学的响应规律做了分析,通过定义最不利值探讨了材料和荷载参数变化对罩面层结构应力的影响。结果显示:超载对罩面层的影响比罩面层厚度和模量的增加对罩面层的影响要大;当荷载、罩面层模量、罩面层厚度同时增加50%时,罩面层模量对减小εmax、γmax最有利,增大模量可以减小剪切变形,增强路面的抗滑移能力;从减小最大剪应力γmax的效果来看,增大罩面层模量比增加罩面层厚度更合理。     

板梁桥面薄层沥青混凝土铺装的应用研究

针对空心板梁桥的铰缝极易破坏的特征,文中提出压缩沥青混凝土铺装层,增加水泥混凝土调平层厚度,并优化防水粘结层的设计要点。室内试验表明,薄层沥青混凝土具有良好的路用性能,应力吸收层作为防水粘结层的抗剪切强度高达2.68 MPa。最终推荐采用双层钢筋网的水泥混凝土调平层+复合改性沥青应力吸收层+单层复合改性沥青混凝土的薄层板梁桥面铺装组合形式进行桥面铺装的维修,取得良好效果。     

水泥混凝土路面的温度应力分析

介绍新《公路水泥混凝土路面设计规范》中普通混凝土路面结构（单层和双层）的温度应力计算理论和方法。     

超薄白色罩面超载的三维有限元分析

通过三维有限元分析,探讨了不同层间接触状况下超薄白色罩面(UTW)超载下的受力特性。采用ANSYS建立有限元模型,以正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况。研究发现:超载使板底拉应力剧增,结构组合越弱,超载应力比就越大;板底拉应力对层间接触条件很敏感,因此层间界面处理必须严格要求,以保持层间界面连续,提高超薄白色罩面的使用寿命;超载使层间抗剪更为不利。因此,设计超薄白色罩面时需充分认识到超载的巨大影响,设计时增大安全系数,以免路面铺筑不久便破坏严重。     

同步碎石应力吸收层合理模量及厚度的确定

旧水泥混凝土路面加铺罩面结构中存在大量反射裂缝,主要是由于旧路面板本身存在的接缝和裂缝造成加铺层应力集中,从而加速反射裂缝的产生。实践证明:同步碎石应力吸收层能很好地缓解反射裂缝的产生与发展,通过有限元计算对应力吸收层厚度与模量进行全面分析,确定了同步碎石应力吸收层的合理模量、厚度。     

“白改黑”工程中常用反射裂缝防治材料效果分析研究

针对城市道路水泥混凝土路面改造成沥青混凝土路面(又称"白改黑")的反射裂缝问题,对无纺土工布、土工格栅、镀锌铁板、SBS改性沥青防水卷材等4种应力吸收层进行2种不同罩面层厚度的实验室评价。结果显示,除土工格栅外,其它措施对防治荷载型反射裂缝都是有效的,但单纯依靠增加罩面层厚度来防治反射裂缝的效果是有限的。     

土工织物对复合式路面结构内力影响分析

利用有限元软件分析了旧水泥混凝土(PCC)路面沥青混凝土(AC)罩面复合式路面结构用各种土工织物延缓反射裂缝的效果,发现土工织物夹层能显著改善加铺层底部的弯拉应力分布情况,但对于旧板接缝运动产生的剪切应力没有明显的效果,因此,该种路面结构仍然需要强调对旧路面板及其基础的处治。试验结果表明:加铺层厚度的增加也能够大大降低加铺层底部的弯拉应力,但厚度超过20 cm后,增加厚度不再是一个经济的办法。     

基于ABAQUS的港口刚性道面结构三维空间有限元分析

基于ABAQUS有限元软件,在Winkler地基上建立四边自由的集装箱荷载-道面结构-地基三维有限元双层板模型,进行了混凝土道面结构在集装箱重箱荷载作用下的力学响应模拟,分析了板中与板边受力条件下的刚性板的应力特性;根据道面结构层间接触的特点,考虑了双层板模型中层间相互联结与光滑无摩阻两种接触情况,对比分析了两种接触状态下混凝土板的应力特性;基于不同地基反力系数,进行了道面结构力学响应模拟,分析了地基反力系数对混凝土道面结构刚性板的弯拉应力的影响,为实际设计中节省工程材料,降低混凝土弯拉应力提供参考。     

超薄白色罩面大型足尺试验研究

超薄白色罩面(UTW)是近年在国外应用较多的一种新型路面结构。为研究我国的半刚性基层沥青路面的UTW结构特性,在室内修筑了多方案的大型足尺试验路,并采用直线式加速加载系统进行试验。足尺试验采集了动载应变和静载应变,对比分析不同方案的结构特性发现,层间粘结使中性轴下移,减小了混凝土板拉应力;通过对各方案破坏情况的分析,得出较好的结构组合;钻芯发现超薄白色罩面结构分析中主要应考虑混凝土板应力。通过对路面开裂的有限元分析,印证了路面的开裂位置,并指出脱空是板角开裂的主要原因。     

搭板罩面法处理水泥混凝土路面板底脱空的应力分析

将笔者曾提出的搭板罩面方法用于处理板底脱空问题,通过与直接罩面法对比,分析搭板罩面法处理旧水泥混凝土路面板底脱空的效果,有限元计算表明搭板罩面法能有效地改善裂缝顶的剪应力集中,文中还针对这种处治方法的薄弱点提出了相应的改善措施,计算结果表明该法理论上是可行的。     

旧水泥路沥青加铺层反射裂缝影响区域分析及加固方法

针对城市旧水泥路面改造常见的反射裂缝病害,研究旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构的板间接缝构造方法,以提升旧水泥路面加铺沥青面层的路用性能。分析确定旧水泥混凝土路面反射裂缝影响区域,提出旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构混凝土板间接缝处结构加固技术方法,即在旧水泥混凝土板块接缝处植入马蹄形加强筋。数值计算结果及工程应用结果显示:旧水泥混凝土板间接缝构造方法,有效利用了旧水泥混凝土路面的剩余强度,降低了原水泥路面板间接缝处弯沉差造成的反射裂缝病害。     

不同结构类型的旧路改造升级沥青罩面结构的力学响应研究

本文针对不同结构类型的旧路面改造升级中的沥青罩面结构,建立了三维有限元计算模型,计算对比了半刚性基层路面结构清除旧路面层后加铺沥青层路面结构、旧沥青路面直接加铺沥青罩面结构、旧水泥路面直接加铺沥青罩面结构的力学响应的差异性,确定了三种不同结构的最不利应力及受力位置,并对可能引起的路面病害及防治措施提出了建议,可为以后旧路面改造升级沥青罩面结构选择提供技术指导与参考。