旧沥青混凝土路面加铺水泥混凝土层路面结构温度应力分析

目前,国内外对普通水泥混凝土路面的温度应力进行了深入的研究,但对旧沥青混凝土路面上加铺水泥混凝土层路面结构温度应力研究尚未开展。根据路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件ANSYS为基础,采用三维有限元法,对旧沥青混凝土路面上加铺水泥混凝土层路面结构的温度应力进行分析,探讨了加铺层路面结构层参数对温度应力的影响规律,为寻求加铺层结构设计方法提供理论基础及依据。     

预应力混凝土连续箱梁桥施工监控中应力监测误差分析及对策

应力监测是桥梁施工监控的重要内容,是桥梁结构施工安全的重要保障。本文通过某预应力混凝土变截面连续箱梁桥应力实测数据,分析了应力监测误差的产生原因。并对结构参数、混凝土应变滞后、温度、混凝土收缩徐变、结构仿真分析模型等主要影响因素进行了深入分析,提出了减小应力监测误差的对策,使实测应力更加接近结构实际应力,保证了桥梁施工质量。     

温度应力引起的预应力混凝土箱形梁开裂分析

分析了温度对预应力混凝土箱形梁的影响及产生温度应力的原因，认为温度梯度曲线选择不当和对混凝土水化热与收缩产生的残余应力重视不够是温度应力引起预应力混凝土箱形梁开裂的主要原因。     

水下施工拱座基础的水化热效应研究

大体积混凝土结构早期水化热会产生较大的温度应力,可能会造成结构开裂。本文以西门河汉江特大桥为背景,采用有限元分析软件建立拱座基础三维模型,对混凝土浇注后的水化热效应进行模拟分析,并比较了水下和空气两种外界环境对温度应力的影响,结果表明,两种外界环境下结构水化热引起的最大温度出现在混凝土芯部,温度应力峰值出现在混凝土表面。通过分析其温度及应力变化规律,研究可为同类工程施工提供参考依据。     

应力吸收层缓解沥青混凝土加铺层应力集中的数值模拟分析

沥青混凝土加铺层的反射裂缝,主要是由旧水泥混凝土路面接缝处应力集中导致加铺层应力过大而引起的。采用有限元方法对设置与未设置应力吸收层的加铺层结构进行对比分析可知,在旧水泥混凝土路面与沥青混凝土加铺层之间设置应力吸收层后,加铺层结构的荷载应力、温度应力及应力强度因子均有大幅度的降低,应力吸收层的模量越低,效果越明显。理论分析结果表明,应力吸收层可有效地缓解接缝处沥青混凝土加铺层的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与发展速度。     

沥青混凝土温度应力影响因素分析

通过试验路观测沥青道路结构内实际温度值,总结道路结构内实际温度分布情况及变化规律。在此基础上建立低温下沥青混凝土道路热—结构耦合三维有限元模型,分析降温幅度、沥青面层及基层参数对沥青混凝土路面温度应力的影响规律。此外,还考虑了沥青面层与基层间的接触状况对温度应力的影响。结果表明:降温幅度的变化对道路结构内所引起的温度应力产生的影响最大;沥青面层模量及面层温缩系数的变化对结构内的温度应力影响较大;而沥青面层厚度、基层厚度及基层模量的变化对结构内的温度应力影响都有限,当这些参数值发生变化时,温度应力基本保持不变;层间接触状态的变化对路面结构的力学响应有一定的影响,特别是层间接触状态不同的接触界面。     

大跨度混凝土连续箱梁桥温度效应研究

为探明大跨度混凝土箱梁桥施工及成桥阶段的温度场及温度效应，以某实际箱梁桥为研究对象，基于现场监测的温度数据，拟合得到日照作用下混凝土箱梁的竖向温度梯度模式，并在此基础上，建立桥梁各阶段的温度效应结构计算模型，重点研究了箱梁桥在现场监测及各国规范规定的温度梯度模式下的温度应力及竖向挠度分布规律，分析了现场监测得到的最不利竖向温差模式下混凝土箱梁截面的横向及竖向温度应力分布规律。研究结果表明：1)中国《铁路桥涵混凝土结构设计规范》(TB 10092—2017)规定的温度梯度模式的计算结果与依托工程桥梁现场监测结果一致性最好，英国桥梁规范接近；2)混凝土箱梁的顶板和底板主要承受横向温度应力，腹板主要承受竖向温度应力。     

中面配置法在船闸闸首混凝土温控防裂的应用

通过分析易引发运东船闸闸首输水廊道出现温度裂缝的主要原因,建立结构仿真计算模型,进行温度场温度应力仿真计算,对廊道施工过程中混凝土温度应力和强度发展过程进行定量计算分析。根据最大温度应力荷载和混凝土抗拉强度、弹性模量等力学参数,在混凝土中部进行定量化防裂钢筋的配置设计,起到了较好的防裂效果。     

大粒径沥青混合料基层结构抗裂机理分析

为研究大粒径沥青混合料基层的抗裂机理,采用多层弹性理论程序计算了不同结构类型路面内荷载作用产生的应力应变,基于瞬态传热假设建立了平面有限元模型,计算了降温时路面结构内的温度应力和应变,得到了荷载与温度耦合下各结构层的变形和受力特性。研究发现,当考虑车辆荷载和快速降温共同作用时,快速降温所引起的温度应力远大于标准荷载引起的荷载应力,说明快速降温的温度应力对路面的开裂起主要作用。同时,通过两种结构对比,发现采用ATB 30基层结构的沥青混凝土面层的温度和荷载应力应变均小于传统的半刚性基层沥青混凝土路面。因此认为,设置沥青稳定碎石基层是一种减少沥青混凝土路面开裂的有效方法。     

大体积混凝土裂缝成因及施工技术要点研究

大体积混凝土的裂缝大部分是由于混凝土降温产生的温度应力引起的,采取有效措施防止温度应力造成混凝土表面和内部出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的技术难题。本文对大体积混凝土裂缝的成因进行了分析,探讨大体积混凝土的施工技术及要点,希望对建筑工程施工从业者在大体积混凝土的施工管理过程中能有所借鉴。     

特大桥承台混凝土施工温度场和温度应力场分析研究

对于水坝、建筑及桥梁工程中的大体积混凝土结构,施工期因水化热引起的混凝土内外温差及温度应力,容易导致混凝土早期裂缝,影响结构的正常使用和安全性.因此,大体积混凝土结构施工期的温控标准和温度控制非常重要.采用大体积混凝土施工期温度场和温度应力场分析程序包进行了特大桥承台混凝土施工温度场和温度应力场计算,提出防止产生温度裂...     

温度对桥梁结构内力的影响分析

以某40m+5×70m+40m预应力混凝土箱梁为依托,分析了日照作用下混凝土箱梁竖向温度分布规律。借助midas Civil有限元结构分析软件,分别建立了箱梁悬浇阶段和成桥状态下的温度引起的结构状态变化模型,并进行了温度对箱梁应力和挠度影响的计算与分析。结果表明,温度对桥梁应力及挠度有一定影响,特别是成桥状态下温度对桥梁应力影响较大,因此在桥梁施工监控和结构测试时应考虑温度效应。     

半刚性基层裂缝或切缝对水泥混凝土路面结构的影响分析

采用三维有限元法对半刚性基层有无裂缝、裂缝宽度变化、裂缝位置变化的水泥混凝土路面结构进行荷载应力及温度应力分析,结果表明：裂缝或切缝的存在使路面结构中面层和基层的荷载应力显著增大,使温度应力有一定程度的减弱。     

复合式路面温度场分布与温度应力分析

PCC AC复合式路面是一种“刚柔相济”的路面结构形式。沥青混凝土上面层的存在,使得PCC AC复合式路面水泥混凝土板的温度应力与普通水泥混凝土路面的温度应力有较大的不同,并且沥青混凝土层厚度的大小直接影响水泥混凝土板的温度应力的大小。结合尉氏~许昌高速公路项目的实施,重点分析了PCC AC复合式路面的温度场分布与温度应力。     

多孔混凝土基层路面温度场模拟分析

道路结构温度场的变化对整个路面有着重要影响,由于多孔混凝土的配合比不同于普通混凝土,其热物理参数不同于普通混凝土,而材料热物理参数对温度应力又有着重要的影响。本文在现场实测数据的基础上,对多孔混凝土温度场进行有限元模拟及分析,为道路温度应力计算提供参数。     

福建省水泥混凝土路面结构温度场监测试验研究

水泥混凝土路面性能显著受到温度应力影响。我国地大物博,各地区气候不同,路面结构亦有差别,为准确了解本地水泥混凝土路面结构的受力性能,针对具体结构进行区域温度场和温度应力研究是十分必要的。以福建省南平市、福州市两地水泥混凝土路面结构为研究实体,进行了3个不利季节的现场温度场监测,并得到相关的重要实测数据。阐述了试验路段温度场的具体监测方案,包括温度传感器和自动气象站的布置、埋设,以及现场观测程序等。基于测试数据处理,分析了贫水泥混凝土基层和冲击压实破碎水泥混凝土板作垫层的两种水泥混凝土路面结构温度场、温度梯度的分布特性。校验了目前常用的一维温度场和二维温度场的适用性,得到一些有意义结论,为水泥混凝土路面温度场及温度应力深入研究提供了试验依据。     

环氧树脂-混凝土叠合结构的热应力分析

为解决环氧树脂-混凝土叠合结构在温度变化时因两种材料变形不协调而造成结构破坏的问题,进行了环氧树脂-混凝土叠合结构的热应力研究,对结构在环氧树脂固化阶段、养护阶段、后固化阶段和使用阶段进行应力分析,提出各阶段环氧树脂中存在的热应力有收缩应力、固化应力、后固化应力和温度应力,给出了这些应力的计算公式,并进行了有限元计算和试验验证,结果表明:(1)从环氧树脂浇注到混凝土上那一刻开始,就会由于树脂的固化反应、以及温度的变化而在体系内部产生应力,主要包含收缩应力、固化应力、后固化应力、温度应力;(2)较小的弹性模量能有效降低环氧树脂-混凝土叠合结构的固化应力、后固化应力和温度应力,但常温下表现为低弹性模量的环氧树脂在低温时其弹性模量会急剧上升,有时会增加几十倍,大大增加了低温时的温度应力;(3)常温养护时,高温后固化的环氧树脂-混凝土叠合结构的内应力变化比较复杂,因高温后固化会降低环氧树脂的线性热膨胀系数,增加其弹性模量以及热变形温度,同时也会产生固化收缩,最终应力累积的计算需要大量试验数据;(4)环氧树脂最大平均弹性模量为131.9 MPa(20℃至-20℃的平均弹性模量,环氧树脂线胀系数取100×10~(-6)(m·m~(-1))/℃)时,可通过ASTM C884中相容性试验测试。     

碾压混凝土基层沥青路面温度应力分析

采用ANSYS有限元软件,建立了考虑纵向接缝的温度应力三维有限元计算模型,对碾压混凝土基层的温度应力进行计算,分析碾压混凝土的板长、板宽、板厚、温缩系数、模量、温度梯度及沥青层厚度等7个因素变化下温度应力的变化特征,采用仪表法在室内进行了大量碾压混凝土温缩性能试验。结果表明:与传统半刚性基层相比,碾压混凝土温缩系数更小,同等条件下的温度应力减小40%,抗开裂能力更优;合理的施工工艺和结构组合设计可实现碾压混凝土基层沥青路面的耐久性。     

特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层防裂机理分析

反射裂缝是旧水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层的主要病害之一,目前尚无理想的解决方法,针对这一问题,提出了采用特粗粒径沥青碎石AM-40作为裂缝缓解层的方法,利用特粗粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径,消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变,减小接缝处加铺层的应力集中现象。采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与特粗粒径沥青碎石2种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知,后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值。通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明,特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层的反射裂缝。     

大体积混凝土施工裂缝控制技术

大体积混凝土施工中，由于水泥水化热引起混凝土浇注内部温度和温度应力剧烈变化，由此而产生的温度应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。裂缝会影响混凝土的整体性、防水性和使用的耐久性，因此如何控制裂缝是混凝土施工成败的关键。本结合工程实际，分析了控制大体积混凝土施工的方法及措施，取得了良好的施工效果。