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层间脱空时水泥混凝土路面的荷载应力特征
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  • 发布时间:2021-09-06
资料介绍

层间脱空时水泥混凝土路面的荷载应力特征
张艳聪 ,刘少文‘,申俊敏。,高玲玲
(1.山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室,山西太原030006; 2.山西水
利职业技术学院道路与桥梁工程系,山西运城044004)
[摘要]针对水泥混凝土路面层间脱空问题,采用有限元方法,建立了弹性半空间地基上考虑脱空的三维路
面结构模型,计算了板角、接缝和板中3种脱空位置处脱空面积对面层荷载应力的影响。结果表明:对于板角脱
空,脱空长度与宽度接近时,面层荷载应力最大;对于接缝中部脱空,平行于接缝方向的脱空越多,面层应力分布越
不利;对于板中脱空,面层应力对脱空形状的敏感性较低。无论脱空位置如何,面层底部最大弯拉应力均随脱空面
积、荷载大小的增加而增大,但与板角脱空和接缝脱空相比,板中脱空对面层应力的影响较小。
【关键词]道路工程;荷载应力;有限元;脱空
[中图分类号]u 416.216 [文献标识码】A [文章编号】1674—0610(2015)03—0025—03
Load Stress Characteristics of Cement Concrete Pavement
when Interlayer Disengaging
ZHANG Yancong ,LIU Shaowen’
, SHEN Junmin ,GAO Lingling
(1.Key Lab of Highway Construction&Maintenance Technology in Loess Region。Ministry of Transport,
Shanxi Transportation Research Institute,Taiyuan,Shaixi 030006,China; 2.Department of Roads and
Bridges Engineering,Shanxi Conservancy Technical College,Yuncheng,Shanxi 044004,China)
[Abstract]To deal with the problem interlayer disengaging in cement concrete pavement,3 D model
of the pavement structure on elastic half-space foundation consider disengaging was established by
FEM.The effect of disengaging area on load stress of surface was calculated when disengaging position at
slab corner,joint and slab center.The results showed that:for slab corner disengaging,load stress of
surface obtained the maximum stress when disengaging length was equal to width.For joint disengaging,
when amount of disengaging that parallel to the joint direction was larger,sHrface flexural tensile stress
was bigger.For slab center disengaging,disengaging shape had little influence on load stress of surface.
No matter where the disengaging position,the maximum stress of surface increased with disengaging area
and vehicle load.However,the effect of slab center disengaging was not as good as slab corner and joint
disengaging big influence on surface stresses
[Key words]road engineering;load stress;finite element;disengaging
0 引言
我国高速、一级公路水泥混凝土路面的设计使
用基准期为30年 ,但许多路面在使用5、6 a后就
出现了大量病害 。这与设计方法中路面结构模
型的缺憾关系密切,即:水泥混凝土面层并非一直处
于基层提供的均匀支撑之上。在使用过程中,由于
车辆、温度、水分等影响,层间会逐步出现冲刷、唧
泥、脱空等问题,从而改变了面板的支承条件,导致
面层实际受力状态与未脱空的设计状态有较大偏
离,甚至出现受压区域转变为局部受弯的情况,严重
影响了路面使用安全。为此,国内外许多学者对水
泥混凝土面层底部脱空的形成、发展以及对路面结
构的影响作了大量的研究。王选仓、黄勇等人基于
FWD、HWD 提出了面层脱空的评判方法和依
据 ;吴新民、阳宏毅等人采用ABAQUS有限元软

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