山區(qū)公路陡坡段水泥混凝土路面受力試驗研究.pdf

1、在我國西部地區(qū)，多為高原和山脈地形，山區(qū)公路所占比重較大，這些路面所產(chǎn)生的早期破壞除設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)及長期超負(fù)荷使用等諸多因素影響外還不得不面對縱坡較大、線形標(biāo)準(zhǔn)低的事實。因此，對山區(qū)陡坡上的混凝土路面進(jìn)行荷載應(yīng)力分析，將有利于正確的設(shè)計和施工，對保證其路面質(zhì)量具有重要的意義。
　　 本文首先通過模擬不同縱坡工況下水泥混凝土路面的室內(nèi)試驗?zāi)Ｐ?，選取路面板板角和板邊中部兩種典型位置進(jìn)行加載，對比0％、6％、9％、12％縱坡條件下，

2、水泥混凝土路面在靜力荷載作用下拉應(yīng)力的變化規(guī)律。經(jīng)測試表明，隨著坡度增加，最大拉應(yīng)力呈減小趨勢變化。
　　 其次，對板角加載時板頂表面產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力與板邊中部加載時板底產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力進(jìn)行對比，結(jié)果表明，對于陡坡段水泥路面，板邊中部荷位下路面板產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力要大于在板角位置所產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力，故采用現(xiàn)行規(guī)范以板邊中部為臨界荷位對陡坡路面進(jìn)行設(shè)計是可行的。
　　 然后，通過ANSYS有限元軟件建立力學(xué)分析模型，采用三維

3、有限元方法分析不同縱坡條件下路面結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下板底最大拉應(yīng)力、層間最大剪應(yīng)力的變化規(guī)律。經(jīng)理論計算值與現(xiàn)場試驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，拉應(yīng)力隨道路縱坡的增大而減小，剪應(yīng)力隨道路縱坡的增大而增加，其中每增加3％的縱坡，板底拉應(yīng)力減少約1.5％，層間剪應(yīng)力增加約6.5％。因此，引起陡坡地段路面產(chǎn)生提前破壞的主要因素為層間剪應(yīng)力。
　　 最后，對影響陡坡水泥路面應(yīng)力變化因素進(jìn)行分析，考察了面層和基層厚度、基層和地基回彈模量對拉應(yīng)力和層間剪