基于ANSYS的水泥路面板底脱空力学模拟分析

针对板底脱空极易导致水泥混凝土路面板的断裂和破碎,并严重影响水泥混凝土路面板使用性能和疲劳寿命的情况,以烟台-威海高速路试验段为依托工程,将水泥路面板和板底脱空部分作为统一的力学分析体系,采用三维有限元软件对存在板底脱空的水泥路面结构进行了模拟,并对温度和轴载耦合作用下路面板的等效应力、最大剪应力及弯沉进行了计算,分析了不同降温幅度对路面板力学状态的影响,研究了存在板底脱空的水泥路面板的力学特性和弯沉变化规律。     

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.     

长间距胀缝水泥混凝土路面的铺筑和养护

设置胀缝的主要原因是为了防止路面板的失稳破坏。而造成屈曲失稳的主要因素是路面板升温时的热压应力引起。因此,在施工中,除了要严格控制铺设温度,还必须以适当的养护措施辅之。(1)对平直道上的水泥混凝土路面要防止路面板单体性的破坏,切缩缝宜采用切缝机在混凝土硬结后切割。切割时,应使相邻两板的高差小于2毫米,填封接缝时间应根据所采用的填缝料来决定,施工应保证基层平整,误差控制在1厘米     

高寒地区水泥混凝土路面胀缝的设置

通过对水泥混凝土路面在使用过程中发生损坏情况的实际调查分析 ,认为均是由于胀缝设置不当或未设置胀缝造成。因此 ,高寒地区修建水泥混凝土路面合理地设置胀缝是十分必要的     

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。     

斜向预应力混凝土路面数值模拟

为研究斜向施加预应力路面的受力特性,通过理论推导由斜向预应力产生的路面板内压应力计算公式,预应力筋的直径、布设角度和间距是影响板内应力的主要因素。建立力学模型,模拟分析预应力筋作用位置、布设间距和角度以及直径大小对路面板应力的影响,结果表明,斜向预应力混凝土路面的锚固区和板角部分区域出现拉应力,但混凝土不会出现开裂;预应力筋布置在1/2板厚偏下是合理的,此时板底压应力大于板顶部,路面板产生负弯矩;预应力布设角度建议范围为25＆#176;～45＆#176;;考虑到经济性和预应力筋张拉空间,建议预应力筋布设间距最小为0．5 m,预应力筋的布设间距也不能过大,过大易造成路面板应力分布不均匀;可通过调整预应力筋的直径,以得到合理的布设角度和间距。     

硫酸盐盐渍化道路横向隆起的力学响应分析

针对沙漠区沥青混凝土道路因路基土硫酸盐盐渍化,土体膨胀所导致的路面横向隆起病害,为了研究病害不同发展阶段路面结构的受力特性及破坏形式,了解该类病害影响下路面结构所能承受的临界应力和破坏时隆起变形的临界挠度,以发生横向隆起病害的路面实体为研究对象,基于复合材料力学与弹性力学理论,结合病害实体基本特征及分布情况,将路面结构抽象简化为一层间接触良好、变形连续的整体式层状结构,构建了路面结构在路基盐胀作用及其自重影响下发生横向隆起病害的力学模型,推导了路面结构在路基盐胀作用及其自重影响下隆起变形的挠度方程。在此基础上,进一步求得了路面结构在上述作用下的应力、应变公式及整体式双层梁结构的刚度计算公式。之后,结合具体实例,分析了不同盐胀作用下,基层、面层的最大拉应力和挠度变化规律。根据路面结构参数与面层、基层的抗拉强度,通过所建力学模型中应力公式可判别在盐胀作用下路面结构基层、面层发生结构性破坏的时序。同时,对于既定参数的路面结构,利用模型中挠曲变形公式,可建立不发生由盐胀引起路面结构层结构性破坏所能承受的临界隆起高度和临界盐胀作用,有利于指导沥青混凝土道路盐渍化病害防治与路面结构组成设计。     

水泥混凝土路面板底脱空成因分析及处治技术

通过分析水泥混凝土路面板底脱空的破坏形态,得出了水泥混凝土路面产生板底脱空的深层次原因,同时,基于力学计算和疲劳寿命预估,研究了面板厚度和脱空尺寸对脱空板体临界截面弯拉应力和使用寿命的影响.在此基础上,提出了适用于水泥混凝土路面板底脱空处治的技术措施及施工质量控制标准,以有效处治水泥混凝土面板脱空问题,延长混凝土路面使...     

轻型交通小尺寸水泥混凝土路面开裂破坏模式分析

使用小板块水泥混凝土路面可以降低水泥混凝土路面的荷载和温度应力水平。在应用薄层水泥混凝土路面的时候,为了降低水泥混凝土路面中的应力水平,一般水泥混凝土路面板块尺寸要小于常规水泥路面。本文针对轻型交通使用的4m和4.5m宽的路面形式,对小尺寸水泥混凝土板进行了有限元计算分析,得到了标准轴载分别作用在板中板角位置时,混凝土板不同位置的荷载应力,并分析了荷载作用下小尺寸混凝土板的开裂破坏模式,得到了针对小尺寸板的临界荷位。     

水泥混凝土路面施工应注意的几个问题

本文就自己近两年参加水泥混凝土路面的施工,在实践中遇到的几个问题谈谈自己的看法。1 胀缝的设置 新规范规定:“胀缝宜尽量少设或不设。但在邻近桥梁或其它固定构筑物处,与柔性路面相接处,板厚改变断面处,隧道口、小半径曲线和纵坡变换处,均应设胀缝”规范是通过大量的试验、调查、总结所得出的技术结论,是法规性的条文,但我们往往在实际设计和施工中,总是为了安全或保险起见,无论施工气温多少,混凝土板厚多少,     

水泥混凝土路面胀缝密封装置的研究

根据理论计算分析，水泥混凝土路面胀缝的破坏主要是胀缝的密封失效后，嵌入的硬物阻碍了混凝土板的膨胀变形而产生较大的温度应力，并在汽车荷载反复作用和结构缺陷存在等的综合因素作用下而导致破坏，研制的预制胀缝密封装置能效防止硬物嵌入和改善接缝两边混凝土板角缘的受力状态。     

双层水泥混凝土路面板的温度应力

研究分离式和结合式双层板在路表温度日较变条件下的温度应力 ,给出了不计上下板导热系数、热膨胀系数和初始硬化等效温度差异前提下的分离式和结合式双层板温度应力回归显式     

基于断裂力学原理的水泥混凝土路面开裂研究

从断裂力学角度对水泥砼面层与基层接触界面的破坏过程进行分析。计算出3种典型轮载下引起断板的临界长度；通过无损检测，探测出可能产生断板部位的裂缝长度；比较二者，可知混凝土路面是否即将断裂。用此方法可及早发现可能产生断板的部位，以采取适当防护措施延长公路使用寿命。     

水泥混凝土路面板底脱空的弯沉判据研究

根据试验路几种脱空检测方法的结果,研究了水泥混凝土路面板脱空的弯沉判据,提出了以一定保证率下板角弯沉值与板角弯沉差作为路面板板角脱空的弯沉判据,为施工单位提供了一种简单实用的方法识别脱空板。     

白霍一级公路水泥混凝土路面断板分析

极端寒冷地区修筑水泥混凝土路面存在诸多困难,而使用普通水泥(压折比较大)时水泥混凝土面板开裂一直是困扰施工人员的技术难题。文章结合白音华-霍林郭勒一级公路项目实际,对不可避免地存在的水泥混凝土路面断板进行分析并予以处治,使项目断板率显著降低。     

机场装配式道面现状及发展研究

针对机场装配式道面板面临的重难点问题，从道面板材料、道面板结构形状及尺寸、道面板连接件形式三个角度深入分析对比俄罗斯、美国、日本、法国等国家的装配式道面板技术体系，分析符合我国机场道面需求的装配式道面板方案。研究表明:预应力钢筋混凝土装配式道面板是最适宜在机场推广的装配式道面体系，在新建机场、紧急改扩建或抢修、抢建等各种情况下均具有突出的优势。综合考虑制造、运输、施工等因素，建议机场装配式道面板采用双排预应力钢筋的矩形道面板，其长5.0 m，宽2.5 m，厚180～220 mm。     

旧水泥混凝土路面注浆技术研究与实践

在水泥混凝土路面基础上加铺沥青混凝土路面时 ,对现有板块破损的处理十分关键 ,而其中又以板块的脱空处治为最。板底注浆是处理板块脱空常用且有效的方法 ,本文就注浆技术的原理、材料的选择、配比试验及施工实践等作了较详尽的介绍     

高速公路水泥混凝土路面不同结构形式效果对比分析

通过对宣大高速公路水泥混凝土路面使用状况的调查分析,对六种不同结构形式的水泥混凝土试验路面的使用效果作了比较,断板率最低的是33 cm厚普通水泥混凝土路面,无断板现象;其次是26 cm厚钢纤维混凝土路面,断板率1.58%。可见,通过提高水泥混凝土面板厚度和混凝土标号,或采用结构形式较好的路面（如钢纤维或聚丙烯纤维混凝土路面）,可提高路面的使用寿命。     

水泥混凝土路面下路基工作区深度确定方法的探讨

通过讨论原路基工作区深度确定方法的局限性及应用于水泥混凝土路面时的不合理之处,提出以荷载作用于水泥混凝土面板不同荷位时的路基应力比（板角、板边时的路基应力与板中时的比值）作为水泥混凝土路面下路基工作区深度的控制指标。采用有限元方法,讨论了路基应力扩散特征和工作区深度,给出了路基深度0.8m处的应力比取值范围。结果表明：不同轴型（单轴、双轴和三轴）及不同公路等级的路基工作区深度变化在0.65～1.55m之间,原0.8m的路基工作区深度已不能完全满足现在路面结构和轴荷条件下的情况。在综合考虑轴荷、路面结构和公路等级基础上,推荐了路基工作区深度值。