層布式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、武漢理五大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要層布式鋼纖維混凝土路面(LSFRCP)是一種新型的路面結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的抗裂、抗彎、耐疲勞等特性，但這一優(yōu)良的力學(xué)性能并沒(méi)有在設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)，為了編制《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于層布式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，使設(shè)計(jì)單位更方便、快捷的將層布式鋼纖維混凝土應(yīng)用到混凝土路面中來(lái)，有必要對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。論文是《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS38:2004)修訂和編制項(xiàng)目的重要組成部分，同時(shí)以

2、《層布式鋼纖維混凝土路面設(shè)計(jì)手冊(cè))(編號(hào):20031h032h)編制項(xiàng)目為背景，通過(guò)對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論與設(shè)計(jì)方法的綜合分析，重點(diǎn)對(duì)層布式鋼纖維混凝土在公路路面工程中的設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。確定了層布式鋼纖維混凝土路面的結(jié)構(gòu)形式和有限元模型，并利用有限元方法進(jìn)行了荷載應(yīng)力分析和溫度應(yīng)力分析。荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力三維有限元分析中，通過(guò)計(jì)算與分析，得到了層布式鋼纖維混凝土路面的臨界荷位是板底縱縫邊緣中部。通過(guò)參數(shù)敏感性分析，

3、得出了路面板尺寸、板厚、鋼纖維摻量、路面板混凝土彈性模量、地基等效當(dāng)量回彈模量等參數(shù)對(duì)板底應(yīng)力的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同橫向縮縫間距、不同板寬、不同板厚對(duì)應(yīng)不同交通等級(jí)層布式鋼纖維混凝土路面進(jìn)行了大量的靜力計(jì)算，并結(jié)合試驗(yàn)路，編制了不同橫向縮縫間距、不同板寬、不同板厚對(duì)應(yīng)不同交通等級(jí)層布式鋼纖維混凝土路面的板厚的表格。關(guān)鍵詞:層布式鋼纖維混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，溫度應(yīng)力，荷載應(yīng)力，厚度武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論1.1LSF

4、RCP的優(yōu)良性能在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)中，面層起著非常重要的作用。水泥混凝土路面中普遍存在混凝土板斷裂、破碎、錯(cuò)臺(tái)、板底脫空等嚴(yán)重病害直接與面層有關(guān)。因此面層主要應(yīng)滿足以下技術(shù)要求:1)足夠的強(qiáng)度和剛度，承受行車荷載的作用。2)足夠的穩(wěn)定性，在水分、溫度等自然因素的作用下，路面不至發(fā)生過(guò)大的變形，并保持強(qiáng)度足以承受行車荷載的作用。3)足夠的平整度，保證高速行車，提高安全性和舒適性。4)足夠的抗滑性，保證行車安全。5)足夠的不透水性，保證不

5、致因路面透水導(dǎo)致土基和路面強(qiáng)度降低而產(chǎn)生破壞。目前公路運(yùn)輸日益呈現(xiàn)大型化、重型化、大交通量的趨勢(shì)，要求路面結(jié)構(gòu)與之相適應(yīng)，世界各國(guó)從材料和結(jié)構(gòu)等方面競(jìng)相開展高質(zhì)量和高性能路面的研究，層布式鋼纖維混凝土路面(Layersteelfiberreinforcedconcretepavement簡(jiǎn)稱1rSFRCP)作為水泥混凝土路面的新成員，是一種性質(zhì)優(yōu)良、有良好發(fā)展?jié)摿Φ穆访骖愋?。它由鋼纖維混凝土混凝土鋼纖維混凝土共3層復(fù)合而成的路面結(jié)構(gòu)，采

6、用分層撒布法施工，將鋼纖維直接用于面板結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，其主要特點(diǎn)有‘13]1.剛度大、承載能力強(qiáng)層布式鋼纖維混凝土路面板彈性模量在(35)x104Mpa之間，板底分布荷載小，這使對(duì)基層的承載力要求相對(duì)較低，適應(yīng)在穩(wěn)定基層上的大交通量和重載交通的國(guó)道、省道、機(jī)場(chǎng)、廠礦道路上使用。2.耐水性、耐高溫性強(qiáng)層布式鋼纖維混凝土路面耐水性好，能夠較好的使用在降雨量較大和短期浸水的過(guò)水路面上，在洪水短期淹沒(méi)的路面條件下，可照常通行。同時(shí)層布式鋼纖維混凝土路