混凝土路面温度裂缝的数值试验研究

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混凝土作为重要的建筑材料已有百余年的历史,当前广泛应用于各个领域。当然,在采矿工程和矿山建设工程中也是必不可少的。而现在它更广泛地应用到交通公路的建设当中。不过路面裂缝问题对于我国是一个普遍而且难治的问题。尤其是温度应力对混凝土路面的影响更是热点问题。 本文首先对温度裂缝的几种类型进行了描述,说明了这几种裂缝的产生原因。然后从理论分析、有限元计算等几个方面入手,应用断裂损伤力学理论对混凝土路面温度裂缝的原理进行了合理的解释。采用有限元分析软件RFPA<2D>-Thermal进行实体模拟,先验证了运用此软件在稳定温度场与非稳定温度场时裂缝扩展过程的合理性,后对混凝土路面的温度裂缝现象进行分析,并得出了路面温度裂缝的产生和扩展过程,以及温度裂缝的多种形式。在这一过程中,考虑了热传导情况下不同面层厚度、不同面层弹模对温度裂缝扩展的影响,及在上述两种情况下的温度场分布,使人们对温度场的分布有一较好的认识。同时更进一步对路面裂缝在热力耦合方面的破坏过程加以描述,其间,考虑了均匀荷载与偏荷载对裂缝扩展的影响。 通过分析以上各种因素的影响,使人们能够更直观的认识到路面裂缝的产生及扩展过程,并且发现反射裂缝及对应裂缝的扩展形式与沙庆林院士的研究成果有较好的一致性,还说明仅运用疲劳荷载理论考虑路面设计寿命的非合理性,同时为更好的防止裂缝的产生及延长路面寿命提供了一定的理论依据及解决方法。
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