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连续配筋水泥混凝土路面开裂过程及影响因素分析
  • 资料大小:220KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2021-10-08
资料介绍

摘 要 :为 了解 CRCP路面 的开裂 过程 及影 响因素 ,借 助有 限元软 件 ANSYS,对 CRCP路面早 期及 后期 的开裂过 程进行 了分
析 ,并讨论 了地基 阻力 、筋 材模量 、温差 及黏结 刚度对 CRCP路 面开裂行 为 的影 响 。结 果表 明 :在水 泥混凝 土面层铺设 初期 ,裂
缝大 约在其 间距 为 40 m时稳定 ;当水 泥混凝 土板长小 于 15 m 时 ,地基摩 阻力对 板 中混凝 土 的应 力影 响很 小 ;筋 材模量越
大 ,筋材约束 混凝 土变形 的能力 就越 强 ,最 终水 泥混凝 土 的开裂 间距越 小 ;温差越 大 ,水泥混 凝土路 面 的开裂速 度也越 快 ,但
最终 水泥混 凝土 的裂缝 间距 是趋 于一致 的 ;筋材与 混凝 土间 的黏结 刚度 越大 ,水泥 混凝土 路面 的开裂速 度越快 ,最 终的裂 缝
间距 也越小 。
关 键词 :连续配 筋水泥混 凝土路 面 ;有 限元分 析 ;开 裂过程 ;影响 因素
中图分类 号 :U416.216 文献标 志码 ::B 文章编 号 :1o09—7716(2016)O1—0015—03
O 引 言
连续配筋水泥混凝土路 面(CRCP)是指在水 泥
混凝 土面层 配置一定数量 的纵 向连续钢筋和横 向
钢筋 ,横 向不设接缝 的路面。CRCP路面I11是道路工
程师 为了克服普通水泥混凝土路 面的各种病害及
改善路用性 能而采用 的一种路面结 构形式 ,具有
完整 而平坦的行车表面 ,增强 了路面板 的整体 刚
度 ,改善了汽车行驶 的舒适性 。
由于钢筋混凝土本身 的特 性 ,CRCP路 面不 可
避免地会 因湿气变化 、温度变化 、地基摩 阻力及筋
材 约束 等因素作用而产生 收缩裂 缝 。裂缝会影 响
路 面的整体性 ,是 CRCP路面设计 的重要控制 指
标 。因此 ,本 文综合连续配筋水泥混凝土路面在施
工 和使用过程 中的实 际情况 ,在 不考虑荷 载作 用
的前 提下 ,对水泥混凝 土强度形 成期 间和强度形
成后 的 CRCP路面进行分析 ,了解 了干缩 、温缩 、筋
材约束及地基约束作用过程及效果 ,从而对 CRCP
的开裂过程进行探讨 ,为优化 CRCP路面设计方案
提供理论依据。
1 CRCP开裂过程及计算模型建立
1.1 开 裂 过 程
CRCP路 面[2]出现裂缝通常是 由干缩 、温缩 、地
基 约束力 及钢筋约束力共 同作用 引起 的。由于在
水泥混凝 土强度形成期 间 ,钢筋 对混凝土 的约束
收稿 日期 :2015—08—18
作者简介 :屠 建波 (1975一),男 ,浙江余 姚人 ,工程硕 士 ,高级工
程师 ,主要从 事城市 道路 及路 面结构研究 。
力很小 ,因此 ,本文把水泥混凝土强度形成期间的
路 面开裂称 为早期 开裂 ,强度形 成后 的路面开裂
称为后期开裂 。
路 面的早 期裂缝 主要是 由干缩 、温缩 以及地
基约束力引起 。面层刚铺筑完成时 ,是没有裂缝 的
板体 ,失水 、降温使面层板体 向中轴收缩 。由于地
基 阻力 的作用 ,板体收缩受 到约束 ,板体产生收缩
应力 。当收缩应力大于材料 的抗拉强度 时 ,在最大
应力处或基层薄弱处产生收缩裂缝 。
路面 的后期裂缝 主要 由温缩 、地基约束力及
钢筋约束力引起 。随着时间的推移 ,路面干缩失水
基本完成 ,此 时路 面的收缩 主要为温缩 ,温缩受到
地基 阻力和钢筋约束 力的作用 ,导致 裂缝 的产生 。
特别是 经过一个冬 天的降温影响 ,路面 内部收缩
裂缝进一步发展 ,最终形成稳定 的规则裂缝 。
1.2 计算模型
对于温度均匀下降的 CRCP板 ,计算模型选取
的是带单根纵 向钢筋的板条作为研究对象 ,如图

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