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[碩士]山區(qū)公路陡坡段水泥混凝土路面受力試驗(yàn)研究
內(nèi)容簡介
[碩士]山區(qū)公路陡坡段水泥混凝土路面受力試驗(yàn)研究 學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程 授予學(xué)位:碩士 學(xué)位授予單位:重慶交通大學(xué) 學(xué)位年度:2010 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(jì)、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(shí)。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(jì)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(yàn)?zāi)P停x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,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(shí)板頂表面產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力與板邊中部加載時(shí)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(jì)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(jì)算值與現(xiàn)場試驗(yàn)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)力和層間剪應(yīng)力的影響,提出了防止層間剪應(yīng)力過大的合理建議。
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