连续配筋水泥混凝土路面温度应力研究

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连续配筋水泥混凝土路面(CRCP)是在纵向连续配置足够数量的钢筋、施工时不设接缝的一种高性能混凝土路面结构。它消除了普通水泥混凝土路面的横向接缝,具有极其显著的优点,能够适应目前公路交通运输日益大流量、重型化的发展趋势,应用前景广阔。   温度是控制CRCP设计及影响其正常使用性能的一个关键性因素,本文以有限元法为基础,通过ABAQUS软件进行了大量的计算,分析了CRCP浇注后期形成的单独板对温度荷载的响应问题,获得了相关参数变化对路面温度应力的影响规律。论文进行了模型建立、温缩应力分析、翘曲应力分析、温度应力简化公式提取和沥青混凝土+连续配筋水泥混凝土路面(AC+CRCP)复合式路面的温度场分析。   通过广泛查阅国内外相关文献,参考已有的计算模型,建立了适应于本文研究内容的模型,并作了大量的试算验证。这一步骤主要涉及到地基类型的确定、材料界面以及材料参数的选取。   温缩应力中,根据已有的双线性地基模型,分析了地基摩擦阻力对CRCP温缩应力可以忽略的原因。通过建立钢砼粘结刚度系数向弹簧刚度系数的转化关系式,以弹簧单元模拟钢砼粘结,进行了无地基摩阻情况下CRCP单独板的温缩应力参数敏感性分析。   翘曲应力分析中,分别以完全粘结和三向弹簧模拟钢砼粘结,分析了Winkler地基和弹性半空间体地基两种模式下的CRCP翘曲应力,考察了各参数对弹性半空间体地基下CRCP翘曲应力的影响。结果表明,CRCP单独板段与其同尺寸的JCP相比,钢筋的加入并不改变板内的翘曲应力值。   应用正交试验设计和多元统计回归方法,逐步回归得到了包含五个变量的温缩应力计算公式,并进一步提出了温度疲劳应力计算公式。   最后,模拟了AC+CRCP复合式路面的温度场传布,分析了AC层对CRCP层温度分布的影响。
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