连续配筋混凝土路面结构分析及工程应用

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随着我国经济的发展,公路交通运输量增加,许多大型车辆投入使用,且部分车辆超载严重,导致公路路面产生病害,路面修补频繁,造成后期养护费用高。还有部分路段路基地质条件不良,也加剧公路病害的产生。普通水泥混凝土和沥青混凝土路面不适应此类路面使用需求;为保证公路行车安全和正常使用,针对这些公路路段,采用连续配筋混凝土路面有利于解决此问题。研究国、内外连续配混凝土路面成果的基础上,运用ABAQUS有限元软件建立连续配筋混凝土路面仿真模型,采用正交法建立正交方案,分析连续配筋混凝土路面参数的敏感性及应力值,获得如下有益的结论:(1)连续配筋混凝土路面结构分析表明,面板厚度是主要影响因素,其次为土基模量、底基层模量、基层模量、底基层厚度、基层厚度;面板厚度宜选择28~32cm,基层厚度宜选择22~26cm,底基层厚度宜选择20~24cm,垫层厚度宜选择14~16cm;(2)连续配筋混凝土面板在荷载作用下,随着面板厚度、基层厚度、底基层厚度的增加其应力值不断减少,基层、底基层材料弹性模量越大,强度越高、刚度越大,对路面结构受力越有利;温度应力敏感参数分析,线膨胀系数越大其应力越大;面层与基层摩擦系数越大其应力越小;配筋率对面板温度应力影响可忽略;(3)连续配筋混凝土路面配筋分析表明,配筋设计的参数影响大小依次为面板厚度、混凝土等级、纵向钢筋直径、纵向配筋率;路面配筋设计时纵、横向钢筋形成的钢筋网间距应合理布置,有利于增大钢筋与混凝土之间的握裹面积,增强钢筋对混凝土的约束;纵向钢筋配筋率宜选择0.7%~0.8%,钢筋直径宜选择14~18mm;横向钢筋间距宜选择30~45cm,钢筋直径宜选择12~14mm;钢筋截面位置宜设置于距路顶面1/3~1/2处。调查衡东县世纪路连续配筋混凝土实践工程,结合理论分析及国内外工程经验,讨论世纪路连续配筋混凝土路面结构组合设计、配筋设计、预留切缝等内容;探寻合理的设计方法及科学的施工技术,为类似工程实践提供借鉴经验。
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