水泥混凝土路面相似試驗與破壞損傷機制研究.pdf

1、水泥混凝土路面因其具有強度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、耐高溫、耐磨損以及日常養(yǎng)護費用少等優(yōu)點,而得到了廣泛的應(yīng)用。但是,我國許多地區(qū)修筑的水泥混凝土路面使用狀況并不令人滿意,尤其在一些重交通情況下水泥混凝土路面早期破損嚴(yán)重,使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計年限。這已成為道路工作者關(guān)注的重要問題之一,展開了大量的理論與實驗研究。一方面,對于這種重交通條件下水泥路面破壞的機理研究將有利于混凝土路面設(shè)計方法的進一步完善,另一方面,也可為重交通條件下交通控制與管

2、理提供依據(jù)。本文以安徽省省道S308風(fēng)臺段為研究對象,通過現(xiàn)場凋研分析了該段路的破損原因,采用相似試驗的方法模擬了水泥混凝土路面空脫空形成過程與破壞,并運用損傷理論探討了路面板損傷演化過程。論文從以下幾個方面展開研究工作,并得到了相應(yīng)的結(jié)論。
　　 1、通過現(xiàn)場調(diào)研,獲得了該段路的路面結(jié)構(gòu)尺寸,各層材料相關(guān)力學(xué)參數(shù)和路面破壞情況,分析了路面破壞的主要原因;通過交通量調(diào)查,得到了該段路上土要行駛的載貨汽車軸載譜。
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3、、結(jié)合相似理論,確定了水泥混凝土路面相似試驗的主要參數(shù),采用量綱分析法推導(dǎo)出了相似試驗主要物理參數(shù)之間的關(guān)系;根據(jù)實際情況和試驗條件,確定了路面結(jié)構(gòu)的尺寸相似比、試驗材料的彈性模量相似比和荷載相似比;根據(jù)彈性模量相似比,通過試驗對比研究,選取了幾種相似材料。
　　 3、設(shè)計相似試驗方案,成功模擬了不同荷載條件下水泥混凝土路面板板底中部脫空過程,得到了不同荷載作用情況下板底脫空的變化規(guī)律;通過疲勞能耗原理分析定義了相應(yīng)的損傷變量,