普通水泥路面?zhèn)髁U及拉桿研究.pdf

1、普通水泥路面依靠設(shè)置接縫來降低溫度和濕度應(yīng)力,但是接縫的存在破壞了路面的整體性。為保證接縫的傳荷能力,一般在橫縫處設(shè)置傳力桿、在縱縫處設(shè)置拉桿。傳力桿的傳荷能力和使用壽命與傳力桿的直徑和截面形狀有著直接關(guān)系,而不同截面形狀傳力桿的力學(xué)特性,目前尚缺乏理論研究；拉桿的目的是為了阻止接縫變寬而保證接縫間荷載的傳遞,但接縫間的傳荷能力隨接縫張開量的增大而顯著減小,而目前的拉桿設(shè)計方法不能精確體現(xiàn)拉桿對接縫張開量的影響。此外,與傳力桿相比,對于

2、傳荷能力拉桿既有不利因素也存在有利因素。因此也有必要對拉桿的傳荷能力作定量分析。利用有限元軟件ANSYS,建立了具有雙參數(shù)地基特征、考慮路面板與基層接觸、設(shè)置接縫的足尺有限元模型和模擬基本直接剪切試驗(yàn)、只考慮一根傳力桿、在傳力桿和混凝土之間設(shè)置摩擦單元的局部有限元模型。利用足尺模型,分析了拉桿和不同截面形狀的傳力桿的傳荷能力；利用局部模型,分析了傳力桿與混凝土界面處的應(yīng)力集中和脫空現(xiàn)象。利用解析的方法,考慮路面板與基層之間剪應(yīng)力—滑移的

3、雙線性關(guān)系,按照規(guī)范設(shè)計拉桿,針對不同的基層類型,計算了縱縫板邊的溫度收縮量以及板中最大拉應(yīng)力。結(jié)果表明：不同截面形狀傳力桿對應(yīng)的路面板最大彎沉和彎拉應(yīng)力基本不變,而界面處混凝土的承壓應(yīng)力、第一主應(yīng)力、最大剪應(yīng)力的大小和分布明顯受傳力桿截面形狀的影響,此外,在傳力桿與混凝土界面處出現(xiàn)了脫空現(xiàn)象,且脫空的截面形狀和寬度取決于傳力桿的截面形狀；縱縫處的拉桿對路面板的最大彎沉和彎拉應(yīng)力具有明顯的減小作用；拉桿對板邊位移的限制作用受溫度變化量和