水泥混凝土路面的抗裂稳定性分析与评价

水泥混凝土路面的抗裂稳定性分析与评价

论文摘要

基于三维路面结构模型,全面分析评价了加铺土工合成材料的水泥混凝土路面抗裂稳定性,结果表明,面层底部裂缝切应力在正荷载的影响下,其水平几乎为零,与此同时3个主应力和拉应力都是负值,面层底部裂缝处拉应力在偏荷载的作用下,其值为负数,不断提升其切应力水平,进而产生剪切型裂纹。基于相同的环境温度,水泥面层底部的拉应力数值较大,与此同时切应力水平较低。在水泥面层底部,当加铺的土工合成材料弹性模量为1 050 MPa时,在面层底部裂缝处,切应力降低了42.86%,拉应力最高降低28.57%,在温度及荷载作用下,土工合成材料能将裂缝尖端产生的应力集中有效缓解,可起到对反射裂缝的抑制作用。当面层底部加铺土工合成材料后,Ⅰ型裂缝尖端应力强度因子降低了9.52%。Ⅱ型裂缝尖端应力强度因子降低了76.36%。为了增强管控防裂控制作用,可以在水泥面层底部进行土木合成材料的铺装使其内部的应力强度因子显著降低。

论文目录

  • 1 概述
  • 2 三维路面结构模型尺寸及网格划分
  •   2.1 路面结构模型的解析解
  •   2.2 路面结构模型尺寸的确定
  •   2.3 路面结构模型网格划分
  •     2.3.1 路面结构材料参数及加载方式
  •     2.3.2 ABAQUS软件与BISAR软件结果对比
  • 3 荷载场与温度场的确定
  •   3.1 荷载场的确定
  •   3.2 温度场的确定
  •   3.3 含反射裂缝水泥路面结构有限元模型的建立
  •     3.3.1 路面结构及加载方式
  •     3.3.2 基本假设
  • 4 沥青面层底部裂缝处的应力分析
  •   4.1 行车荷载作用下的应力计算结果
  •   4.2 温度作用下的应力计算结果
  •   4.3 温度与偏荷载耦合作用下的应力计算结果
  •   4.4 土工合成材料防裂效果分析
  •     4.4.1 偏荷载作用下的防裂效果分析
  •     4.4.2 温度作用下的防裂效果分析
  •     4.4.3 温度与偏荷载耦合作用下的防裂效果分析
  •   4.5 裂缝尖端应力强度因子分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杜锋涛

    关键词: 稳定性,抗裂,水泥混凝土,反射裂缝,评价

    来源: 公路工程 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 陕西省汉中公路管理局

    基金: 陕西省公路局科技攻关项目(cp15240)

    分类号: U416.216

    DOI: 10.19782/j.cnki.1674-0610.2019.05.051

    页码: 269-274

    总页数: 6

    文件大小: 1560K

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