高温差下混凝土板温度翘曲试验研究

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发布时间：2021-09-15

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高温差下混凝土板温度翘曲试验研究
李永毅，李强，吴士斌，米建军，李忠友
(1．中国人民解放军93055部队。沈阳110021； 2．沈阳军区空军后勤部。沈阳110021)
【摘要】翘曲应力是引起道面板断裂破坏的一个重要原因，分别对不同尺寸和不同纤维材料的水泥混凝
土路面板进行了温度翘曲应力试验研究，得到了尺寸效应及纤维材料对路面板温度翘曲应力的影响规律，为混凝
土道面板的工程设计提供参考依据。
【关键词】高温差；水泥混凝土；道面；翘曲应力
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864{2014)12—0012一O3
由于环境变化等因素的影响，当水泥混凝土道面
板的温度沿板厚不均匀分布时，混凝土的热胀冷缩将
会在板内产生温度翘曲变形。翘曲变形在受到自重、
地基反力等约束时，便会产生翘曲应力⋯ ，特别是温
度梯度较大时，翘曲应力可能接近甚至超过荷载应
力。水泥混凝土道面板在道路及机场跑道中应用广
泛，温度引起的翘曲应力和荷载应力的共同作用往往
是其断裂破坏的一个主要原因，因而深入开展温度翘
曲应力的相关研究具有重要的工程意义。
目前水泥混凝土道面板温度翘曲应力的研究有
解析法 j]、数值法和试验法三种方法。其中
试验法的假设和简化条件少，能够更为真实的反应混
凝土道面板温度翘曲应力的实际情况，然而当前针对
软纤维水泥混凝土板等新式道面板的试验研究还相
对较少。文中通过对不同尺寸的软纤维水泥混凝土
板、改性聚酯纤维水泥混凝土板和钢纤维+改性聚酯
纤维水泥混凝土板的温度翘曲应力试验研究，分析得
到相应路面板温度翘曲应力的变化规律，提出了减小
4 结语
(1) 文中寒冷地区混凝土重力坝在自然浇筑条
件下不通冷却水管冷却无法满足温度控制及防裂标
准的要求，而采取适当的保温措施与通水冷却相结合
的方法能够很好的满足温度控制及防裂标准的要求。
通过论证分析说明文中拟定的温控措施较为合理。
(2) 文中使用的方法计算周期短、结果精确，可
为寒冷地区其他类似工程提供参考。为进一步优化
混凝土重力坝温控措施，该工程冷却水管参数优化问
题，浇筑温度、浇筑层厚等问题有待深入讨论。
参考文献
[1] 朱伯芳．大体积混凝土温度应力与温度控制[M]．第二版
温度翘曲应力的方法，为混凝土道面板的工程设计提
供参考依据。
1 实验材料及仪器
试验道面板采用三种不同纤维掺量的水泥混凝
土板，即软纤维水泥混凝土板(改性聚酯纤维+聚丙
烯腈纤维)、改性聚酯纤维水泥混凝土板、钢纤维+改
性聚酯纤维水泥混凝土板。试验道面板尺寸规格分
为两种，分别为小板3．75 X4．0m和大板3．75×8．0m，
厚度为320mm，抗折强度为5．0MPa，抗冻等级为
F300，抗渗等级超过P12。试验地点位于甘肃酒泉地
区，该地区8月份和9月份日平均温差分别为15．0~C
和15．4℃ 。
试验用应变片的型号为Sz120～IOOAA，电阻值为
120±0．2n，灵敏系数2．018±0．1％，栅长X栅宽=3
X 100，工作温度为一30一+60℃。应变仪采用
YE2538型静态应变测量处理仪，具有测量热电势自动
补偿的动能，具有单片桥路补偿及自动调零功能，预
热时间短，测量精度高，稳定性能好。
北京：中国水利水电出版社，2012：38—562．
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