水泥混凝土路面温度应力影响因素的有限元分析

利用ansys12.0有限元软件建立考虑层间接触条件的水泥混凝土道面结构三维实体模型,主要分析了道面面板尺寸、厚度、弹性模量、温度梯度和线膨胀系数等因素对面板中温度应力的影响规律,研究结果可为水泥混凝土道面的设计和使用提供参考。     

水泥混凝土修补道面结构参数敏感性分析

为研究尺寸和厚度等因素对水泥混凝土道面修补效果的影响,运用Ansys有限元软件建立混凝土道面板的修补模型,分别对单轮和温度荷载作用下新旧道面之间的黏结应力进行计算分析,改变道面板修补尺寸、厚度、温度、混凝土弹性模量和膨胀系数等参数,探究道面板水平和竖直黏结面黏结应力对这些参数的敏感性。结果表明:修补混凝土的长宽比接近于1时,水平黏结面的剪切应力和竖直黏结面的拉应力都达到最小值;0.06～0.08 m的修补厚度,可以保证修补结构具有合理的受力状态;当外界温度上升时,修补混凝土发生膨胀,水平黏结面产生剪切应力,竖直黏结面产生压应力;选用与旧混凝土弹性模量相近的材料有利于减小黏结面的应力;进行道面修补时必须选用与旧混凝土膨胀系数一致的材料,防止产生过大应力导致修补黏结面的破坏。     

大温差条件下水泥混凝土道面接缝形式研究

对水泥混凝土道面的温度场进行了现场测试试验,以温度实测值为基础,应用有限单元法对大温差条件下水泥混凝土道面采用的三种纵缝接缝形式的使用性能进行了研究。结果表明：道面板项面温度变化最大;温度变化量随道面板埋深的增加而减小,板底温度变化量最小,且不同埋深间的温度分布曲线存在时间差。因温差过大导致的温度应力偏大,易在拉杆端部造成破坏,不应采用设拉杆的企口缝,而应采用平缝。     

机场水泥混凝土道面实测弯沉值的温度影响分析

为探究机场道面温度状况对实测弯沉值影响的规律,现场测试获得了机场水泥混凝土道面在不同温度下的动态弯沉值。对板中、板边、板角实测动态弯沉值与温度的关系进行了探究,分析了落锤式弯沉仪(FWD)在受温度影响发生变形的道面板上不同放置位置对实测弯沉值的影响,同时研究了机场水泥混凝土道面板的脱空判定与温度的关系。研究结果表明:随着温度升高,板中弯沉值逐渐增大,板边、板角弯沉值逐渐减小,板中、板边、板角弯沉值受温度影响程度逐渐增加;FWD测量位置与所处道面板变形情况不合理将导致弯沉值失真;测试道面板中、板边弯沉可通过线性回归进行温度修正,板角弯沉可通过二项回归进行温度修正,基于道面板温度梯度的弯沉温度修正关系相关性和应用性更好;脱空判定值受温度影响较大,不同时间不同温度情况将出现相悖的判定结果,进行脱空判定时,有必要对脱空判定值进行温度修正。     

水泥混凝土道面考虑材料粘弹性的温度翘曲应力三维分析

根据材料具有粘弹性的特点，以有限元初应增量法为基础，提出了水泥混凝土道面考虑材料粘弹性的温度翘曲应力的数值计算方法，并编制了相应的计算机程序ＶＴ０３。然后运用编程序分析了水泥混凝土道面的温度翘曲应力，得到了较公考虑材料弹性则更为合理的结果，。这为机场水泥混凝土道面温度翘曲应力的计算提供了有效的手段。     

考虑材料粘弹性水泥混凝土道面温度翘曲应力分析

本文根据温度翘曲应力作用时间较长的特点，以三维八结点六面体有限元初应变增量法为基础，提出了考虑材料粘弹性水泥混凝土道面温度翘曲应力的数值计算方法，并编制了相应的计算机程序，然后运用该程序分析了混凝土道面在温度翘曲变形受到地基反力约束时产生了翘曲应力，得到了较仅考虑材料弹性时更为合理的结果，这为水泥混凝土道面温度翘曲应力计算提供了有效的手段。     

沥青隔离层对水泥混凝土道面荷载响应的影响研究

为研究沥青隔离层对荷载作用下的水泥混凝土道面力学响应产生的影响,依托现场实体工程,通过在道面中埋设光纤光栅应变传感器并进行车辆加载试验,实测不同车速、不同荷载作用位置下的道面板底拉应变,分析设置沥青隔离层对水泥道面板受力的影响。结果表明,在水泥混凝土道面中设置沥青隔离层会增大荷载作用下板底拉应变;荷载移动速度越大,设置沥青隔离层对板底拉应变的影响程度也越大;设置沥青隔离层可以起到应力缓冲作用。     

机场水泥混凝土加铺层温度翘曲应力研究

根据使用水泥混凝土进行旧机场道面翻修的实际，运用有限元方法和Ｇｏｏｄｍａｎ模型理论，提出了水泥混凝土加铺层温度翘曲应力的计算方法，并编制了相应的计算机程序ＥＴ２３。     

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.     

水泥混凝土路面板硬化过程中温度分布实测与模拟

首先对水泥混凝土路面板在硬化过程中的温度分布进行实测;然后针对水泥混凝土路面硬化过程中的特征,调查研究水化热、热交换和气象环境因素3个方面的模型并选取相关参数,对路面板内硬化过程中的温度分布进行数值模拟.在温度场计算中,根据道路结构和热传导类型划分节点,采用有限差分法求解热传导微分方程,并利用Crank-Nicolson格式建立起相邻时间层、相邻节点之间的温度数值关系式.模拟温度值与实测温度值的对比表明,模拟结果较为准确,能够反映现场实际因素对路面板内温度变化的影响作用.本文建立的水化模型和路面板温度场预测模型对水泥混凝土材料具有普遍适用性,编制的数值模拟程序可以为水泥混凝土路面温度场及温度应力的进一步研究提供可靠依据.     

新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响分析

为研究新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响,文中对新建成都天府国际机场道面进行了重型落锤式弯沉仪(HWD)测试,并分析了道面板不同板厚和不同位置处的典型弯沉盆,对比了不同厚度道面板的板边弯沉和板中弯沉,以及板角弯沉和板中弯沉的比值.结果表明,对新建水泥混凝土道面来说,厚道面周围弯沉衰减速度较慢,道面厚度对板边弯沉／板...     

埋管混凝土道面钢管合理布设方案研究

水泥混凝土道面板受力状况不佳将导致道面出现各种病害,严重时将会影响机场的正常通航。为了改善机场道面的受力状况,减少病害的发生,利用有限元软件对不同钢管埋设方案下混凝土道面板的受力状况进行研究,并利用SPSS软件对各影响因素的敏感性进行分析,从而提出受力状况最佳的钢管布设方案。     

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。     

基于温度应力等效的基顶当量回弹模量换算方法

在水泥混凝土路面温度应力计算中采用的基顶当量回弹模量,是基于基顶弯沉等效为原则换算得到的,这种换算原则并不能真实反映基层对路面板温度应力的影响规律。利用有限元法对温度应力进行了大量计算,在此基础上建立了以温度应力等效为原则的基顶当量回弹模量换算方法。与有限元解比较,结果表明该换算方法的精度完全能满足工程计算的需要,其成果可供规范修订时参考。     

考虑接缝影响的机场水泥混凝土道面结构响应

接缝是机场水泥混凝土道面结构的重要组成部分，通过分析道面接缝传荷机理，考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点，以伊尔-76为例，采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷，基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用，利用有限元软件建立了足尺9块板水泥混凝土道面三维有限元模型。应用该模型，计算了飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面结构的力学响应，对比了考虑与不考虑接缝的差异，并与美国EverFE2．0模型计算结果进行了对比。研究表明所建模型可较好地模拟道面接缝的作用机理，计算应力能更合理地反映道面结构的受力状况。     

机场预应力混凝土道面的脱空适应性有限元研究

应用有限元分析软件Abaqus建立三维有限元模型,比较素混凝土道面和预应力混凝土道面的应力,道面板面层尺寸为10m×5m×0.25m,首先,对预应力混凝土道面与素混凝土道面板体内部应力进行比较;其次,分析预应力混凝土道面的最不利荷载位置,最后,确定最不利荷载位置适应脱空的能力,最终得板边中部位置最大可适应0.25m2的脱空。预应力混凝土道面脱空适应性设计优化参数:以最不利位置板边中部进行模拟,选取纵向筋的配筋间距、横向筋的间距、预应力值大小和预应力筋的配筋位置4个参数进行优化分析,推荐预应力道面适应脱空的最优参数。     

水泥混凝土道面修补砂浆约束变形试验与模拟分析

水泥混凝土道面修补砂浆在凝结硬化阶段,受到原混凝土道面的约束作用。为研究修补砂浆的约束变形特征,文中利用室内模型试验对修补砂浆的多个方向约束变形进行了实时监测,同时利用ABAQUS有限元软件对室内试验模型进行模拟。结果表明,约束变形模型中降温导致的温度应力不可忽略。同时通过界面应力计算分析了修补材料损坏率较大的原因和原混凝土损坏位置的分布特征。     

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.     

水泥混凝土路面板温度翘曲应力

分析了水泥混凝土路面路面板翘曲变形处理为2组垂直交叉地基梁翘曲变形叠合的威氏方法的适用性和精度,总结了半无限地基和半刚性基层上路面板的温度翘曲应力变化规律,通过引入等效梁长和当量相对梁长2个慨念,提出了半无限地基板任一点、计入半刚性基层超宽影响的梁中点的翘曲应力公式。     

非线性温度场下的水泥混凝土路面温度应力

本文根据国内外水泥混凝土路面温度场的研究成果，分析了不考虑温度沿板厚非线性分布给温度翘曲应力计算带来的误差；推演了由非线性分布所产生的温度内应力的计算式；提出了考虑温度内应力对温度应力影响的内应力修正系数；最后，根据简便实用的原则，将温度梯度的板修正系数、翘曲应力系数和内应力修正系数合并为一个系数－温度应力系数，燕同时给出了温度应力系数表和回归显式，使考虑温度非线性分布的水泥混凝土路面温度应力的计