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文檔簡介
1、由于交通量增長迅猛,路面早期損壞較為嚴重,我國高速公路路面使用壽命經(jīng)常低于設計使用期。因此,有必要對瀝青路面耐久性進行深入研究,探索適宜的路面結構型式。連續(xù)配筋混凝土與瀝青混凝土(CRC.AC)復合式路面是一種耐久性路面結構,cRcP提供穩(wěn)定、堅實的基層,AC層改善路面使用性能。雖然國內曾進行了相關的試驗和研究,但未考慮cRcP裂縫模式與普通JPCP或JRCP的差異、覆蓋瀝青層后對CRCP的影響和瀝青層與CRCP層間粘結問題。本文運用有
2、限元法對CRC-AC復合式路面進行了CRCP荷載應力和溫度應力的分析、交通荷載作用下AC層裂縫形成及擴展機理的研究、AC層與CRCP層間剪應力的研究,調查了現(xiàn)有CRCP實際使用性能,提出了基于路面破壞模式的CRC-AC復合式路面結構設計方法。 CRCP荷載應力分析中,建立三維有限元模型,通過計算與分析,確定了CRCP的最不利荷位,分析了路面結構參數(shù)對CRCP荷載應力的影響情況;確定了CRCP疲勞損耗臨界荷位,分析在不同裂縫間距下
3、,CRCP疲勞損耗臨界荷位處的荷載應力隨路面結構參數(shù)變化的規(guī)律,建立回歸模型,得到了CRCP荷載應力計算公式。 CRCP溫度應力分析中,分析了CRC-AC復合式路面溫度場的分布規(guī)律,研究了CRCP最大溫度梯度與路面結構的相互關系,推導了CRCP的最大溫度梯度公式;建立CRCP溫度應力計算模型,分析結構參數(shù)對CRCP翹曲應力的影響規(guī)律,建立回歸模型,推導了CRCP翹曲應力的計算公式。 交通荷載對AC層裂縫影響的研究中,分析
4、了交通荷載下AC層的受力狀態(tài),建立AC層起裂模型進行了裂縫起裂壽命的計算,研究表明交通荷載下AC層不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象;對由其它因素引起了AC層出現(xiàn)初始裂縫后,裂縫在交通荷載作用下擴展規(guī)律進行了研究,研究表明在交通荷載作用下道路使用期內AC層不會出現(xiàn)裂縫的失穩(wěn)擴展。CRC-AC復合式路面AC層具有良好的抗裂性能。 AC層與CRCP層間抗剪性能的研究中,建立三維有限元模型,確定了AC層層底剪應力的最不利荷位,對正常行車、有思想準備的停
5、車以及超載、緊急制動情況下AC層與CRCP間剪應力進行研究,分析路面結構參數(shù)對AC層層底最大剪應力的影響規(guī)律,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法,建立AC層層底最大剪應力的預測模型。 CRC-AC復合式路面結構設計方法研究中,通過理論分析以及相應試驗路的觀測,確定了CRCP的縱向疲勞開裂和AC層與CRCP的剪切破壞是CRC-AC復合式路面主要破壞模式,提出基于主要破壞模式的CRC-AC復合式路面結構設計方法,給出了 CRC-AC復合式路面結
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