[碩士]山區(qū)公路陡坡段水泥混凝土路面受力試驗研究

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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、施工、養(yǎng)護及長期超負荷使用等諸多因素影響外還不得不面對縱坡較大、線形標準低的事實。因此，對山區(qū)陡坡上的混凝土路面進行荷載應(yīng)力分析，將有利于正確的設(shè)計和施工，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?zāi)Ｐ?，選取路面板板角和板邊中部兩種典型位置進行加載，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，對板角加載時板頂表面產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力與板邊中部加載時板底產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力進行對比，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行設(shè)計是可行的。　　 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)在標準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)理論計算值與現(xiàn)場試驗結(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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