压浆处治弱化下水泥混凝土路面疲劳损伤研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hncry
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来随着我国公路交通的迅速发展,交通量日益增加,目前许多在役期间的旧水泥混凝土路面出现各种病害问题。病害的出现与路面板底压浆弱化息息相关,压浆弱化区域的存在同时也加剧了路面板的破坏。因此,进行压浆弱化下水泥混凝土路面板力学行为分析以及疲劳寿命的计算具有重要的理论意义和现实意义。本文依据有限元模型假设基本原理,基于ABAOUS三维有限元软件建立标准行车荷载和一定车速下产生的水压力共同作用时的板底压浆弱化水泥混凝土路面力学模型。利用正交组合的方法确定压浆弱化的位置和形状,引入无机压浆材料和有机压浆材料两种模量不同的压浆材料,在此基础上系统的分析了弱化厚度、弱化半径、面层厚度和基层厚度的不同对压浆弱化区路面板的力学影响,并通过实体缩尺试验进行数据的采集与处理验证理论模型的结果。最终参考混凝土材料损伤原理构建基于压浆弱化下水泥混凝土路面疲劳损伤本构关系,依据软件模拟理论数据建立路面板疲劳寿命方程,计算压浆弱化下水泥混凝土路面板疲劳作用次数。本文的主要研究结果如下:(1)分别在板角、纵缝中部和横缝中部三个位置处建立路面板压浆处治模型,利用正交组合的方式确定板角压浆处最容易发生压浆弱化现象,即受力最不利位置;比较弱化形状分别为圆柱体、椭球体和立方体发现,椭球体更为符合实际弱化形状,但考虑到实体缩尺模型的方便,同时由于圆柱体和椭球体两者的数据最为接近,因此本文最终采用弱化形状为圆柱体进行分析。(2)建立施加标准行车荷载100kN和以行车速度为100km/h产生的水压力共同作用下的水泥混凝土路面计算模型,压浆区域采用两种模量不同的压浆材料进行处治,围绕弱化厚度、弱化半径、面层厚度和基层厚度这四个影响因素对弱化区路面板受力情况进行分析。结果表明:当弱化半径超过1500mm时,路面板向断裂临界状态靠近存在断裂的危险;通过改变面层厚度和基层厚度可以有效改善压浆区域的弱化,改变面层厚度对路面板压浆弱化的缓解效果比改变基层厚度效果明显近一倍,综合考虑建议路面板厚的设计大于280mm较为经济。(3)参考混凝土材料疲劳损伤原理构建压浆弱化下路面板疲劳损伤本构关系,并提出基于板底压浆弱化水泥混凝土路面疲劳寿命计算方程:Nf=102.813×[(1-D)fr/σ]1.22。计算结果说明:两种模量不同的压浆材料对压浆弱化下路面板疲劳作用次数的影响,采用模量大的无机压浆材料可以有效缓解压浆区的弱化现象,经过两种压浆材料处治的路面板在弱化后的疲劳寿命相差达50%。因此在实际工程应用中建议采用无机压浆材料对水泥路面进行修补。
其他文献
近来电炉炼钢的产量急剧提高,电炉每冶炼一吨钢,就会有2%的粉尘,所以含锌电炉粉尘的产量急剧增加,由于具有粒度小,成分复杂,对生产设备及环境有危害的特点,通过综合回收处理含锌电炉粉尘可以有效减少冶金固废危害,保护生态环境,而且使用相应的工艺技术可以进一步回收电炉粉尘中的有价金属,变废为宝。因此,本论文从热力学、实验室研究、动力学及中试试验等多方面开展了含锌电炉粉尘中锌的还原回收研究。首先通过热力学研
学位
随着变压器需求量和品质的日益提升,散热片作为电力变压器的核心组成部分,其生产设备的控制性能研究变得越来越重要。本研究以某公司的变压器散热片辊弯成型设备为研究对象,针对散热片单片生产时多电机同步控制的稳定性和同步性不足而导致生产质量和效率下降的问题,提出了适用于该生产环境下的同步控制系统。论文首先对散热片单片做了生产工艺过程分析和生产设备的控制需求研究,确定了以SIMOTON C240运动控制器为核
学位
碉房民居是中国藏区半农半牧地区定居藏民主要居住建筑类型之一,目前多地区性个案研究,整体视野的系统性探讨滞后,横向比较研究显得尤为重要;内容上多从其建筑文化、营建模式及技艺、生态智慧与适应性、类型特征及空间功能等层面展开,专门对作为建筑本质的空间形态的深入探讨较少;研究方法上多借助人类学、社会学等传统方法,缺乏针对空间形态本体研究的动态性及连续性。本研究借助拓扑学思维探讨安多藏区文化圈内碉房民居的空
学位
近年来我国大部分城市都在积极推进城市修补工作,沉浸在老城区的更新和新城区的基建大潮之中。但与我们日常生活息息相关的街道,却仍然以机动车为主体,优先考虑快速有效通行为主要功能,忽略了静坐、散步、采买等日常活动需求。本文针对城市中广泛存在的生活性街道作为研究对象,讨论如何构建具有活力及竞争力的街道空间,试图探索一条未来城市建设管理的可循之路。本文首先对城市街道空间的演变及生活性街道相关概念与理论进行梳
学位
住区公共绿地是居民聚集最为密集、使用率最高的空间之一,因此,研究基于微气候调节的住区公共绿地规划设计对于提升居民户外活动质量和活动意愿,增强住区活力具有积极意义。通过调研,本文将西安住区公共绿地分为L型、U型、全围合型、错落式四类,利用手持气象仪器对实地进行气象测试,结合实地测试观察人的行为活动与微气候之前的关系,结合软件模拟的方法,研究园林要素与微气候要素相互作用的规律,以及对人体舒适度的影响,
学位
镀锌钢在工农业生产和生活中应用广泛,但在潮湿环境中极易腐蚀。为提高镀锌钢的耐蚀性,常采用传统的铬酸盐工艺对镀锌钢进行防腐处理。但铬酸盐是一种剧毒物,有致癌、致畸和诱发基因突变的作用,严重威胁自然环境和人体健康。因此,开发无铬转化膜技术具有重要的现实意义。目前,在所有的替代技术研究中,有机无机复合转化膜技术由于其制得的膜层兼有有机、无机膜层的优良特性而备受关注。本文在氟锆酸盐转化膜的研究基础上,初步
学位
目前,在我国对建筑行业的环保概念和可持续发展理念大力提倡的背景下,绿色装配式建筑得到大力推广和应用,采用工业化建造方式的装配式复合墙结构体系完全符合我国国情对建筑行业的环保政策要求。为适应预制装配式复合结构体系的发展要求,影响预制装配式复合结构体系的推广应用的关键性问题为结构构件之间的边界干式连接技术。本文针对装配式复合墙结构,提出对一字型双榀全装配式复合墙的水平接缝和竖向接缝采用螺栓连接的方式,
学位
当代中国的城市建设发展面临着众多问题和挑战,一方面城市公共空间相对紧缺,另一方面又存在着大量被浪费的空间。设计师们大多着眼于城市广场、公园绿地等面积较大的空间,而忽略了城市中大量存在的也是最贴近市民日常生活的边界空间的设计和利用,这个本应该活跃的地带被严重忽视,成为尴尬的消极空间。本文由此提出城市中的“边界问题”,将被围墙紧密包围、利用率低下的线性消极空间作为研究对象,探讨共享理念下边界空间的改造
学位
厌氧发酵(Anaerobic fermentation,AF)是一种有效的废弃物处理手段,它在实现废弃物的资源化利用的同时,可以产生清洁燃料(沼气)。但是,厌氧发酵的一些缺点,例如,低的沼气产量,不完全的有机物降解率和较差的沼渣利用率,限制了厌氧发酵的广泛应用。通过采用共发酵模式和添加促进剂可以明显改善这些缺点。以废弃芦荟皮为原料,通过水热碳化结合氢氧化钾活化制备了具有蜂窝状的生物质碳,并探究生物
学位
能源消费为经济增长做出了重要的贡献,在推动经济发展的同时,能源资源的制约因素也越来越明显,产生了很多不可忽视的环境问题。而新能源不仅可以代替传统能源,弥补能源短缺的问题,同时也可以减少传统能源使用所带来的二氧化碳排放和环境污染的问题,对于改善大气环境有很大的帮助。新能源产业作为新兴产业之一,是我国未来能源产业发展的主要方向,但是发展过程中还存在很多的问题,本文以实现陕西省新能源产业健康发展为目标,
学位