《动静荷载作用下水泥混凝土路面接缝传荷能力的的分析研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动静荷载作用下水泥混凝土路面接缝传荷能力的的分析研究（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要水泥混凝土路面为了减少温度开裂及干缩开裂，设置了接缝，而接缝却成了水泥混凝土路面最薄弱的部分。接缝的传荷能力对于水泥混凝土路面的路用性能和使用寿命，以及对于旧水泥凝土路面的罩面设计及其使用寿命具有较大的影响。因此接缝传荷能力的检测与评价对于水泥混凝土路面的养护、维修和罩面均具有重要意义。本文详细介绍了有限元模型在静载及动载作用下的基本理论，确定了地基、混凝土板及接缝的有限元模型：对模型的单元类型及有限元网格划分做了详细介绍，根据F W D 的工作原理确定了模型动态加载的参数设置，进而对模型进行动态荷载作用下的模型校验；并对接缝的传荷机理及现有接缝传荷能力的评价指标进行了介绍。本文先对现有接
2、缝传荷能力评价指标进行了对比分析，针对这几种评价指标的不足，提出一种适合的指标对接缝传荷能力进行评价。进而分别对模型施加静载和F W D 半正弦荷载进行了动力响应分析，并采用新的评价指标对接缝传荷能力进行评价。确定动静作用下接缝模量、宽度、面板模量、基层模量及脱空尺寸对受荷板和未受荷板弯沉以及接缝传荷能力的影响。其次对受荷板弯沉、未受荷板弯沉及接缝传荷能力的动静作用下的关系进行分析，确定接缝模量、宽度、面板模量、基层模量及脱空尺寸对动静关系的影响。关键词：水泥混凝土路面；接缝传荷能力；F W D ：脱空；弹性半空间地基模型L o a dT r a n s f e rE f f i c i e
3、n c yo ft h ej o i n t sh a v eag r e a t e ri m p a c to nt h ep e r f o r m a n c ea n ds e r v i c el i f eo ft h eP o r t l a n dC e m e n tC o n c r e t ep a v e m e n t ，a sw e l la sh a sag r e a t e ri m p a c to nt h ed e s i g na n dl i f eo fo v e r l a yo ft h eo l dP o r t l a n dC e m
4、e n tC o n c r e t ep a v e m e n t S ot h ed e t e c t i o na n de v a l u a t i o no ft h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c yo ft h ej o i n t sh a v eag r e a tS i g n i f i c a n c et ot h ec u r i n g 、m a i n t e n a n c ea n do v e r l a yo ft h eP o r t l a n dC e m e n tC o n c r e t
5、 ep a v e m e n t T h i sp a p e rd e s c r i b e st h eb a s i ct h e o r yt h a tt h em o d e lo ff i n i t ee l e m e n tu n d e rt h es t a t i cl o a da n dd y n a m i c ，a n dt h e ne s t a b l i s h e dt h em o d e lo ft h ef i n i t ee l e m e n to ff o u n d a t i o n 、c o n c r e t es l a
6、ba n dt h ej o i n t s ；a n di ti n t r o d u c e st h et y p eo fe l e m e n t sa n dt h em e s hd e t a i l T h i sp a p e rd e t e r m i n e st h ep a r a m e t e r so fl o a da c c o r d i n gt ot h em e c h a n i s mo ft e s t i n go fF a l l i n gW e i g h tD e f l e c t o m e t e r T h i sp a
7、 p e ri n t r o d u c e st h eM e c h a n i s ma n dt h ee v a l u a t i o ni n d e xo ft h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c yo ft h ej o i n t s ，I ta n a l y z e st h es h o r t a g eo fe x i s t i n ge v a l u a t i o ni n d e x ，a n dp u t sf o r w a r dn e wt h ee v a l u a t i o ni n d
8、 e xt h a ti su s e dt Ot h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c yo ft h ej o i n t s A n dt h e n ，t h er e s p o n s eo fm o d e lt oh a l f - s i n ew a v el o a do fF W Di sa n a l y z e dt od e d u c et h ev a r i a t i o nr u l e ，a n dt h en e wt h ee v a l u a t i o ni n d e xi Su s e dt
9、 ot h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c yo ft h ej o i n t s F i n a l l y ，w ed e t e r m i n e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed e f l e c t i o no ft h el o a d i n ga p p a r a t u s 、t h eu n l o a d i n ga p p a r a t u sa n dt h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c y
10、o ft h ej o i n t sw i t ht h em o d u l u so fj o i n t s ，t h ew i d t ho fj o i n t s ，t h em o d u l u so fp a n e l ，t h em o d u l u so fb a s ea n dt h es i z eo fd i s e n g a g i n gu n d e rt h eD y m a m i ca n dS t a t i cL o a d s A n dt h e nw ed e t e r m i n e dt h er e l a t i o n s
11、 h i pb e t w e e nD y m a m i cw i t hS t a t i cL o a d so ft h el o a d i n ga p p a r a t u s 、t h eu n l o a d i n ga p p a r a t u sa n dt h eL o a dT r a n s f e rE f f i c i e n c yo ft h ej o i n t s ，a n dd e t e r m i n e dt h ei n f l u e n c et h a ti st h em o d u l u so f j o i n t s
12、、t h ew i d t ho f j o i n t s 、t h em o d u l u so fp a n e l 、t h em o d u l u so fb a s ea n dt h es i z eo fd i s e n g a g i n gt ot h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nD y m a m i cw i t hS t a t i cL o a d s 。K e yW o r d s ：P o r t l a n dC e m e n tC o n c r e t ep a v e m e n t ；L o a d
13、T r a n s f e rE f f i c i e n c y ；F a l l i n gW e i g h tD e f l e c t o m e t e r ；D i s e n g a g i n g ；E l a s t i ch a l f - s p a c ef o u n d a t i o nm o d e l长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
14、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作：分嘲眺年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1 、保密口，在年解密后适用本授权书。2 、不保密囤。( 请在以上相应方框内打“4 )作者虢孙嘴眺年月日导师签名：厂弋歹、尊日期：年月日第一章绪论1 1 我国水泥混凝土路面的发展水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式，自上世纪八十年代以
15、来，因其具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点，在我国得到迅猛发展。据交通部统计，1 9 8 0 年我国水泥混凝土路面里程仅1 6 0 0 公里，从1 9 8 0 年起，随着国家经济建设的发展。水泥混凝上路面被广泛采用。后来高等级公路，特别是高速公路的发展，更进一步促进了水泥混凝土路面的大量使用。2 0 0 7 年，我国水泥混凝土路面里程已达到8 4 8 8 万公里，其中国省道公路，高速公路中约1 5 。1 4 是水泥路面。截止到2 0 0 8 年，中国公路总里程已增至3 , 6 8 0 ，0 0 0 公里，覆盖中国近9 0 的城镇，中国高速公路里程已达到了6 0 ，3 0 0 公里，仅次于美国
16、，居世界第二，其中水泥混凝土路面1 0 2 3 7 万公里，比上年末增加1 7 5 0 万公里1 1 1 。另外，随着中国公路交通的发展，国内沥青产量远不能满足需求，据交通部调查显示，即使进口沥青仍有较大缺口。我国石灰石资源丰富，水泥产量很大，目前位居世界第一，而我国的沥青资源相对匮乏且质量较差，因此在我国修筑高等级公路路面时，水泥混凝土路面被广泛采用。虽然世界上水泥路面的发展比沥青路面晚2 0 年，但是我国水泥路面滑模摊铺技术、设计和施工都属国际先进水平。因此，水泥混凝土路面在我国公路工程建设中具有广阔的应用前景。水泥混凝土路面的迅猛发展，极大地促进了公路交通事业的蓬勃发展，提高了我国公路路面质量，增强了公路的抗灾能力，改善了公路行车条件，提高了客货运输效益，带来了巨大的社会效益和经济效益。作为一种性能优良的高等级路面来说，水泥混凝土主要有如下优点：强度高：具有较高的抗压、抗弯拉和抗磨耗能力，可通行包括履带式车辆在内的各种运输工具；稳定性好：水稳性、热稳性均较好，强度随时间而增高，不存在老化现象；耐久性好：由于强度高、稳定性好，路面经久耐用，使用寿命可达3 0 一4 0年：养护费用少
