连续配筋混凝土路面荷载应力有限元分析研究

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发布时间：2022-03-21

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Ahstract Continuous Reinfored Concrete Pavement (CRCP) works w ith cracking. Loading stess, temperature stess, ete are
related to racking. T he change of initial cracking w il fft the formation and distribution of the subsequent crack, make the
theoretial analysis of the stress mechanism of pav ement more complex. Therefore, this paper Comprehensively takes the
cracking, reinforoed equivalent, foundation and other ffcting factors into account, using the Fimite Element A nalysis mdt hod
to analyze the dist ribution rule of loading st ress of CRCP, analyzed the influence of plate w idth, thickness and foundation
modulus, oncrete modulus, reinforcement ratio to the loading stress of CRCP，established a more reasonable calculation
met hod for CRCP structure design.
Key words: contimuous reinforced concrete pavement; er ack ing; stress mechanism; loading stress
连续配筋混凝土路面沿纵向配有足够数量的连续钢筋，
条件来选取应力折减系数值。而实际上CRCP是一种不设
以控制混凝土面板纵向收缩所产生裂缝的宽度和数量。在接缝的结构形式，现有的设计方法并未体现其结构受力特
横向也配有一-定数量的钢筋来支撑纵向钢筋，施工时完全不
点。因此,有必要开展进-步的研究,找到更符合CRCP路
设任何横向接缝,形成完整而平坦的行车道面。CRCP 具有
面实际受力状况的荷载应力计算方法,为CRCP结构设计提
连续性好、无接缝、强度高高抗裂性能、高耐久性、柔韧性强
供更可靠依据。
等突出技术特点,特别适用于交通量非常繁重、路面工作环
境恶劣.路基存在局部不均匀变形等特殊路段的重载交通新
1分析模型的建立
建路面及旧水泥(沥青)混凝土路面改造工程。正常情况下
根据连续配筋混凝土路面结构受力特点，在分析荷载应
连续配筋混凝土路面使用寿侖长达30- 40年无大修。
力时作如下假定:
续配筋混凝土路面在两条胀缝之间不设置任何横向接
1)各结构层均为各向同性线弹性材料且面层与基层、基
缝由于纵向连续钢筋和下承层的约束作用,路面板在温度变
层与地基之间完全连续;
化、荷载作用等因素影响下会产生许多间距和宽度均不规则
2)钢筋与混凝土完全粘结,两者变形协调;
的微裂縫，即路面为带縫工作。因此, CRCP的荷载应力、温
3)裂縫处不考虑混凝土骨料嵌锁的传荷作用，只考虑钢
度应力状况等都与路面的开裂状况相关在不同行车荷载、降
筋层连续;
温条件下，初始裂缝状态的变化又会膨响到后继裂縫的形成
4)等效薄膜很薄，只考虑平行中面应变，平行于中面的
和分布，这使CRCP路面设计的理论分析变得更为复杂。
各平面在变形过程中互不挤压: .
出于设计安全的考虑，我国现行《公路水泥混凝土路面
5)采用弹性半空间地基，有限元分析中取有限尺寸;
设计规范>(JTG IMO- 2002)规定, CRCP路面板荷载应力计
连续配筋混凝土路面板由混凝土板单元钢筋单元、裂
算方法与普通混凝土路面板相同,即需要考忠纵缝处的边界
缝单元及地基4部分组成。在进行有限元分析时采用位移