高抗裂性水泥混凝土板块荷载应力有限元验证与分析

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发布时间：2021-09-14

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高抗裂性水泥混凝土板块荷载应力有限元验证与分析
张伟，宗兰
(南京工程学院建筑工程学院，江苏南京21l167)
[摘要】有限元分析软件ANSYS是一个综合性的大型软件，广泛应用于土木工程、地质矿产、水利、铁道、汽车交通等一
般工业以及科学研究。文章采用ANSYS 11．0版本的多物理场模块进行荷栽应力有限元分析与验证，对于涉及的荷载应力分
析等方面，其功能是有效而且简便的，可以满足计算需要。
[关键词】混凝土路面；高抗裂；有限元
[中图分类号]TU313．1 [文献标iP,~-q]A [文章编~11005—6270(2010)04—0049—02
Analysis and Verification of the Load Stress Based on ANSYS
in the Concrete Pavement of High Crack-resistance
ZHANG Wei Z0NG Lan
(College of Architecture and Civil Engineering，Nanjing Institute of Technology，Naming Jiangsu 21 1 167 China)
Abstract：ANSYS is a comprehensive large-scale software widely used in civil engineering，geology and min—
eral resources，water conservancy，railway，automotive and transportation industries in general and scientific re—
search．In this paper，ANSYS 1 1．0 version of the multi-physics module load stress finite element analysis and
verification，as far as the load stress analysis etc．，its function is effective and easy to meet computing needs．
Key words：concrete pavement；high crack-resistance；finite element
l 主要分析内容
(1)拟结合工程实际分仓面积和面板厚度(模型中的面
板尺寸分别为4 mx6 m、4 mx8 m 和4 mxl0 m。厚度为
0．24m)进行有限元分析与验证．目的在于验证室内试验的
配合比设计是否可应用到实际工程，其结果是否满足规范
要求。同时，探讨不同的面板长度对于荷载应力、温度应力
和组合应力值的影响。
(2)针对面板大分仓尺寸9 mx30 mxO．2 m作探索性研
究。
2 面板应力验算
2．1 荷载应力分析
2．1．1 模型的建立【 1
根据路面的几何特性和材料的层状分布，用层状长方
体来模拟路面结构。长方体的长和宽即为单块面板的长宽
值(4 mx6 m)。根据常见汽车型号的路基工作区深度[21，取
土基深度为5 m，远远大于路基的工作区深度。可以认为在
5 m 以下的土基基本不承受车轮荷载。各材料层的深度按
照实际工程的面层、上基层、下基层来取值。具体模型见图1。
2．1．2 材料属性
关于混凝土的弹性模量，主要参照《公路水泥路面设计
规范}(JTG D40—2002)的附表F．3中弯拉弹性模量与弯拉强
度的经验值．根据实验测得的弯拉强度进行线性内插，超出
表格范围的值，参照《混凝土结构设计规范》(GB50010—
2002)条文说明4．1．5条13]．根据实验测得的抗压强度进行计
算。本次分析采用表D~(6％PV-2)的试验数据(抗压强度