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水泥混凝土路面复合材料传力杆的研究
  • 资料大小:150KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2021-10-20
资料介绍

项 目来源
广东省交通厅科技计 划立项编号 :2006—37
2 主要完成单位
韶 关 道路 工 程学 会
华 南 理工 大 学
3 主要技术 内容
目前我国水泥 混凝 土路 面使 用 的传 力杆 普
遍是钢质传力杆 ,然而大量 的研 究与野外实践表
明 ,钢材并不是 最好 的传力 杆材料 ,这 主要体 现
在两个方面:(1)使用多年 后 的钢 质传力杆 由于
雨水 、氯化物等侵入容易锈蚀 ;(2)由于钢材较大
的表面硬度 ,导致传力杆与混凝 土接触界面在车
轮荷载作用下产 生较 大的接触应力 ,当这个应 力
超过混凝土材料的极 限强度时 ,传力杆和混凝土
问会产生较大的间隙 ,进而丧失荷载传递能力 。
本研究依托省道 $248线 乳源东岸 至十里 亭
段以及公路改建工 程修 筑试验 路对各 种不 同材
料传力杆的路用性能进行对 比评价 和观测 ,并且
通过实验路研究 了传力杆布杆方式 (均匀布杆与
轮下 布 杆 )对 水 泥 路 面 接 缝 性 能 的 影 响 ,论 证 了
Westergaard的传力杆共 同工作分担荷 载的理论 。
此外 ,对现行水泥混凝土路 面规范传力杆相关条
文给出了修改建议 。
3.1 技 术特 点
基 于 Timoshenko弹 性 基 础 上 无 限 长 梁 的 变
形模型 ,分析得出在无 限长梁 第二变形拐点处将
梁截断可以用来分析有限长 的传力杆 ,并研究 了
交通荷载作用下 路面板 与传 力杆 体系 的受力状
态 ,及其对 板问传力 机构 的力 学和结 构要求 ,建
立 了水泥路 面传 力杆单 侧最 小插人 深度 与传 力
杆直径 的关系,得 出胜任传 力杆材料弹性模量 的
最小值 ,计算 出实 际路 面中传力杆承受 的最大剪
力值 ;此外 ,定量分析 了传力杆对错 台的影响 ,及
传力杆放置偏差、疲 劳松动等问题。
应用相似理论和路面分析 仪 ,以及重复加载
试验系统对设有不 同材料 、相 同截面面积不 同截
面形状 、不 同截面尺寸传 力杆的路用性能进行加
速加载相似模型试验 ,评价了传力杆的传力效果
与疲劳寿命 ,进行 了传力杆材料特征 的优化设计
(复合材料 、钢筋 )与传力杆截面形状 的优化设计
(圆形 、椭 圆形 状 、方 形 )。
对填充复合 材料 管 的水泥 混凝 土芯进行 了
配合 比设计 ,自行设计三点弯 曲与双面剪切实验
对可能 的复合材料传力杆进行力 学性能评价 ,研
究得 出复合材料管 的最佳厚度 ;修筑试验路对 复
合材料传力杆 、填充混凝土钢管传力杆及传统的
钢质传力杆的路用性 能进行对 比评 价和观测 ,并
且通过实验路研究 了传力杆布杆 方式 (均匀布杆
与轮下布杆 )对水 泥路面接 缝性能 的影 响 ,论证
了 Westergaard的传 力杆共 同工作分担荷载 的理
论 。
3.2 性 能指 标
(1)室 内外 试验 和实验路 检测数据指 出,本
项 目研制 的玻纤管 混凝 土传力 杆可 以达 到与传
统钢质传力杆相 同的接缝传荷效果 ;
(2)本项 目研制 的玻纤管混凝 土传 力杆表面
硬度较低 ,可以大幅度 降低传力杆 与周边混凝土
间的界 面应力 ,防止混凝土压碎松动和失效 ;
(3)本项 目研制 的玻纤管混凝土传力杆不存
在锈蚀 问题 ,比传统 的钢质传 力杆 具有更好 的耐
久性 ;
(4)本项 目研制 的玻纤管混凝土传力杆经济
效益显著 ,和传 统 的钢质传 力杆 相 比,可

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