水泥混凝土路面板溫度翹曲與軸載耦合作用分析.pdf

1、水泥混凝土路面在日常的使用中無可避免的會產(chǎn)生裂縫，目前我國公路水泥混凝土路面設計規(guī)范中主要是控制臨界荷載位置處不出現(xiàn)溫度和荷載疲勞應力疊加造成的板底-板頂橫向開裂為主，然而在實際的水泥混凝土路面上，縱向裂縫和板角開裂所占的比例較多，尤其在黑龍江地區(qū)水泥路面板的縱向開裂是其主要破壞形式，這些在我國水泥路面設計規(guī)范并沒有充分考慮。水泥混凝土路面板在自身存在溫度梯度的時候，板體會產(chǎn)生翹曲，此時，水泥混凝土路面板不再是規(guī)范中認為的彈性地基上的平

2、板，而是一個曲面板，在荷載的作用下其受力狀況也將發(fā)生變化，將會引起不同于規(guī)范中考慮的開裂方式，為此，本文通過有限元方法，開展了溫度和軸載耦合作用下水泥路面板力學響應的計算，并對潛在的開裂方式進行了分析。對于水泥混凝土路面溫度應力和荷載應力的研究，國內(nèi)外學者的主要是將溫度應力和荷載應力分開考慮，與水泥混凝土路面實際工作狀態(tài)有所差別。本文的研究思路是針對溫度和軸載的耦合作用工況下，分析水泥混凝土路面板的力學響應，目前國內(nèi)外研究的較少。

3、>　　本文建立了水泥混凝土路面板的溫度翹曲有限元計算模型，并驗證了該模型的正確性。其次建立了負溫度梯度和軸載耦合作用下的有限元計算模型，對不同軸型（單軸、雙軸和三軸）和不同板尺寸下的力學響應進行了計算分析，得到了不同工況下水泥路面板容易產(chǎn)生的開裂方式。然后針對不同層間接觸狀況（完全連續(xù)和完全光滑）下板內(nèi)最大溫度翹曲應力進行了分析，同時模擬了存在接縫約束時水泥路面板的翹曲變形和翹曲應力分析。最后，通過對公路上行駛車輛的調(diào)查數(shù)據(jù)，得到了行駛