剛性基層水泥路面翹曲脫空荷載疲勞應(yīng)力研究.pdf

1、我國水泥混凝土路面早期損壞比較嚴(yán)重,造成這種現(xiàn)狀固然有施工質(zhì)量差,后期養(yǎng)護(hù)不到位等原因。但溫度作用下路面發(fā)生翹曲脫空現(xiàn)象,而路面結(jié)構(gòu)設(shè)計并沒有考慮翹曲脫空對荷載疲勞應(yīng)力的影響,是造成目前我國水泥混凝土路面早期損壞一個重要深層原因。鑒于此,本文系統(tǒng)地研究了溫度和荷載共同作用下路面板翹曲脫空發(fā)展變化規(guī)律,建立了路面翹曲脫空荷載應(yīng)力計算模型,并提出了考慮脫空的荷載疲勞應(yīng)力計算方法,對進(jìn)一步完善設(shè)計體系具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　

2、根據(jù)水泥混凝土路面病害調(diào)查及使用狀況,進(jìn)行了水泥路面翹曲脫空產(chǎn)生以及路面工作狀態(tài)分析。采用24h連續(xù)板角FWD彎沉檢測方法進(jìn)行了路面板翹曲脫空狀況分析,路表溫度觀測及彎沉測試結(jié)果表明,路面破壞與溫度梯度作用下的翹曲脫空有關(guān)。
　　通過對水泥路面板溫度分布、溫度梯度狀況以及溫度分布預(yù)估模型的分析,推導(dǎo)了負(fù)溫度梯度下面板純彎狀態(tài)時翹曲變形預(yù)估公式。建立了溫度作用三維有限元結(jié)構(gòu)分析模型,系統(tǒng)分析了各因素對翹曲變形的影響。分析表明,溫度梯

3、度與基層模量變化對面板翹曲脫空影響最顯著,隨著溫度梯度、基層模量增大,路面板翹曲脫空增大,并利用試驗路觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。
　　通過溫度和荷載共同作用下有限元計算,進(jìn)行了水泥路面翹曲變形及荷載應(yīng)力變化分析。分析表明,翹曲脫空荷載應(yīng)力大小隨著溫度梯度、基層模量增大而增大,隨著面板厚度增大而減小。通過對計算結(jié)果的回歸分析,建立了溫度梯度、基層模量以及面板厚度與翹曲脫空荷載應(yīng)力的計算模型。
　　在綜合考慮溫度梯度作用和軸載概率分布的