基层类型对CRCP力学性能影响的研究

摘要

连续配筋混凝土路面具有普通水泥混凝土路面强度高、抗变形能力强的特点，同时由于纵向连续配筋的存在很好地避免了普通水泥混凝土路面常见的板角断裂、板底脱空、接缝唧呢等常见病害。因此，连续配筋混凝土路面成为重交通高等级路面的首选，也成为近年来国内外研究的热点。
　　基层为路面提供了重要支撑，不同的基层类型对于连续配筋混凝土路面力学性能的影响也有着明显的区别。本文利用大型有限元分析软件ANSYS建立了一个道路层状模型进行计算分析，在交通荷载BZZ-100与温度荷载作用下，对不同类型基层支撑下的连续配筋混凝土路面的力学性能进行对比分析，最后得出具体结论。
　　在交通荷载作用下，路面结构选用弹性层状体系，路基采用文克勒地基。通过计算发现，车轮外侧作用在路面板边缘为最不利荷位。通过对比不同基层支撑下连续配筋混凝土路面的应力应变云图，发现基层的弹性模量是影响路面应力应变的主要因素，基层的弹性模量越大，具有越强的支撑能力与应力扩散能力，路面的混凝土与钢筋产生的应力应变越小，分布也越均匀。
　　在温度荷载作用下，路面与路基均采用弹性层状体系。通过温度场的计算发现，不同的基层类型对整个道路温度场的计算结果影响不大。实践证明，基层对面层温度应力的影响主要是面层底面与基层顶面的层间接触，不同的层间接触提供不同的约束。沥青混凝土因其多孔的结构特点，在浇筑连续配筋混凝土时，水泥浆渗入基层，因此形成了较牢固的层间接触，很好地抑制了面板的温度变形。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．2．1 混凝土路面的应用与发展

1．2．2 混凝土路面设计理论的发展

1．2．3 国内几条连续配筋混凝土路面试验路的路面结构

1．2．4 不同基层类型对混凝土路面性能影响的研究

1．3 基层顶面当量回弹模量的评价方法

1．3．1 基层当量回弹模量反算法

1．3．2 基层当量回弹模量正算法

1．4 本文主要研究内容

第2章 三种不同基层形式及其优缺点

2．1 柔性基层

2．1．1 级配碎石基层

2．1．2 沥青稳定碎石基层

2．2 半刚性基层

2．3 刚性基层

2．3．1 贫混凝土基层

2．3．2 水泥混凝土基层

2．3．3 连续配筋混凝土基层

2．4 本章小结

第3章 连续配筋混凝土路面有限元模型

3．1 ANSYS简介

3．1．1 前处理

3．1．2 分析计算

3．1．3 后处理

3．2 模型的假设以及参数选取

3．2．1 模型基本假设

3．2．2 主要参数选取

3．3 选择的有限元单元及接触的处理

3．4 荷载应力有限元模型背景及模型建立

3．4．1 有限元模型背景

3．4．2 连续配筋混凝土路面CRCP模型建立

3．4．3 基层与底基层有限元模型

3．4．4 路基有限元模型

3．4．5 部分功能层的有限元模型

3．4．6 荷载有限元模型

3．4．7 最终模型

3．5 本章小结

第4章 交通荷载作用下有限元模型的计算与分析

4．1 不同基层最大弯沉值对比分析

4．2 不同基层对应板底最大拉应力拉应变对比分析

4．2．1 不同基层对应板底拉应力对比分析

4．2．2 纵向钢筋应力计算分析

4．3 本章小结

第5章 不同基层形式对CRCP温度变形的影响

5．1 ANSYS热分析

5．1．1 ANSYS的热分析边界条件

5．1．2 ANSYS热分析步骤

5．1．3 热分析的目的

5．2 连续配筋混凝土路面温度场与温度应变的计算与分析

5．3 计算结果及分析

5．4 影响连续配筋混凝土路面的重要原因

5．5 本章小结

结论

参考文献

致谢