预应力连续配筋混凝土路面的预应力损失分析

由于温降和混凝土的收缩,连续配筋混凝土路面(CRCP)会产生随机横向裂缝,因钢筋锈蚀易引发宽裂缝、冲断等破坏。为了提高路面耐久性,提出对钢筋施加预应力以提高CRCP抗裂性,并对不同布筋角度下的钢绞线的预应力损失展开理论分析。研究结果表明:在纵向布筋方式下,预应力损失与板宽无关,当板长为15 m时,预应力总损失为21.8%,预应力损失主要是由混凝土收缩和徐变引起的;在斜向布筋方式下,当布筋角度为20°~45°时,预应力施加阶段的预应力损失为11.5%~15.7%,随着筋的布设角度增大,锚具变形和预应力筋回缩引起的预应力损失(σ;)增大,钢绞线与套管壁之间摩擦引起的损失(σ;)减小,且σ;占施加阶段预应力总损失的比重增大,而使用阶段的预应力损失不随布筋角度的变化而变化,为10.4%,预应力总损失为21.9%~26.1%。

预应力芯棒在连续配筋混凝土路面中的应用

对预应力芯棒代替钢筋在连续配筋混凝土路面中的应用进行了研究,介绍了预应力芯棒的材料组成和每米宽度路面计算模型。通过求解连续配筋混凝土路面温缩应力微分方程,采用温度试探法求得路面裂缝间距和裂缝宽度,并与普通连续配筋路面进行对比得出:采用预应力芯棒代替普通钢筋,可大幅节约钢筋用量,经济效益得到了明显提高。

在役连续配筋混凝土路面横向裂缝传荷能力评价新方法

通过建立带横向裂缝的连接配筋混凝路面(CRCP)结构仿真模型,计算CRC板在不同挠度传荷系数(L_(TE))下的最大应力,对比CRC板最大应力的有限元解和基于实测L_(TE)的应力计算值,从理论上分析以挠度传荷系数作为CRCP横向裂缝评价指标的适用性,并提出用于在役CRCP横向裂缝传荷能力的计算与评价新方法。研究结果表明:采用常用的挠度传荷系数(L_(TE))评价CRCP横向裂缝传荷能力不科学且结果偏保守;基于CRCP横向裂缝处板底水平应力动力响应分析,引入应力折减系数(S_(RC))来表征横向裂缝的传荷能力,以解决用L_(TE)来评价CRCP横向裂缝传荷能力结果偏保守的问题,并提出以S_(RC)为25%作为传荷能力强的临界值。CRCP板底最大水平应力随板厚增加不断减少,板厚变化对S_(RC)影响显著,对横向裂缝传荷能力评价时需考虑板厚的影响;通过非线性回归建立考虑CRCP板厚的L_(TE)与S_(RC)换算公式,实现基于实测挠度采用S_(RC)评价不同板厚下CRCP横向裂缝传荷能力的目的;运用提出的评价新方法评价CRCP实体工程横向裂缝传荷能力,评价结果基本符合实体工程的实际服役能力,解决了原有评价方法结果过于保守的问题,可为CRCP养护决策提供依据,实现对CRCP横向裂缝的精准控制。

连续配筋水泥混凝土路面温缩应力简化公式研究

连续配筋水泥混凝土路面(CRCP)在铺筑完成一段时间后,会在路面纵向上断裂成一个个单独的板块.借助正交设计和多元统计回归方法,在有限元计算的基础上,提出了单独板的温缩应力简化公式.极差分析结果表明,CRCP温缩应力影响因素的重要程度从大到小依次为:温度变化、裂缝间距、板厚、粘结刚度系数、钢筋直径、配筋间距.单因素单变量的回归分析,确定了温缩应力与各单个因素之间的大致关系.通过对各变量的假设组合分析,以单变量多因素的多元统计回归方法获得了一定精度的并能通过假设检验的拟合公式.误差分析表明,此公式的最大误差范围能控制在8%以内.

连续配筋水泥混凝土路面的温度翘曲应力研究

通过素混凝土板温度翘曲应力的Westergaard理论解和有限元数值解的对比,论证了素混凝土板计算模型的适用性,得到了板体自重对板的温度翘曲应力不产生影响这一重要结论.以三向弹簧模拟钢筋和混凝土之间的粘结,对素混凝土板中加入钢筋前后板体特征点位的温度翘曲应力变化情况作了计算分析,认为配筋层位、粘结刚度系数、温度梯度、板长、板厚及配筋率等参数对板中加入钢筋前后温度翘曲应力变化值的影响可以忽略.结果表明,Winkler地基模式下连续配筋路面单独板的温度翘曲应力可以沿用与其尺寸一致的普通水泥混凝土板的温度翘曲应力计算方法.

连续配筋水泥混凝土路面荷载应力分析

本文采用空间有限元方法对连续配筋水泥混凝土路面荷载应力作了分析，建立了裂缝弹簧模型并提出考虑裂缝处传递水平力的局部迭代法。通过计算，确定了车辆荷载作用下的临界荷位、钢筋受力的最不利荷位以及最佳裂缝间距的下限值，分析了横向裂缝间距。

连续配筋混凝土路面温度应力分析

基于钢筋混凝土间粘结滑移的线性和非线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面(CRCP)在温度荷载作用下的力学模型以及按接触理论推导的有限元刚度矩阵。得出了考虑粘结滑移线性和非线性本构关系的有限单元数值解,据此分析了降温荷载作用下路面应力、位移的分布规律。同时讨论了裂缝间距和配筋率、配筋方式对裂缝宽度的影响。结果表明,在相同的降温荷载作用下,随着裂缝间距的增大,钢筋和混凝土的应力呈现非线性增加;采用不同配筋方式对裂缝宽度的影响较大,建议设计时尽量采用小直径多根数的配筋方式。按接触有限元法进行温度应力的非线性分析,为今后的科研和设计提供了很好的理论依据。

连续配筋混凝土路面温度应力的弹性解

视连续配筋混凝土路面为复合材料，利用复合材料力学等理论推导了配筋板的自生温度应力；建立了受温度作用时路面板的平衡微分方程组，将地基反力和板与地基间的摩擦力函数按照切比雪夫多项式展开，得到配筋板的约束变形与应力。通过和有关文献的比较表明了本文方法的合理性。

连续配筋混凝土复合式沥青路面层间剪应力及结构

针对连续配筋混凝土复合式沥青路面(CRC+AC)结构的特点和现有研究的不足,运用传热学理论、力学理论和有限元法,计算和分析了层间剪应力的临界荷位和影响因素;通过室内试验和工程实践,研究了基于层间剪应力的层间结构和材料及CRC层表面处理技术。研究结果表明:层间抗剪强度不足会使CRC+AC结构层间出现纵向和侧向滑移;层间最大剪应力随AC层厚度和模量的增大而减小,且随AC层厚度增加而减小的趋势更为明显,CRC层厚度对层间最大剪应力的影响很小;通过计算分析并结合试验路修筑经验和检测结果,建议CRC+AC结构AC层的厚度不宜小于6 cm;建议采用喷洒式结构对CRC+AC结构的层间进行处理,并选用SBS改性沥青作为喷洒沥青,采用裸化技术对CRC层表面进行处理。研究结果可为刚柔复合式沥青路面的合理设计提供重要参考。

连续配筋混凝土路面温度应力分析

根据钢筋混凝土间粘结滑移的线性本构关系 ,建立了连续配筋混凝土路面 (CRCP)温度应力分析的计算模型及微分平衡方程 ,求出了微分方程的解答 ,并分析了降温荷载作用下路面内应力、位移的分布规律及裂缝间距、配筋率与配筋方式等计算参数的影响 ,给出了不利位置处钢筋和混凝土应力、位移的解析表达式。结果表明 ,本文方法可以方便有效地分析 CRCP的温度应力。

连续配筋混凝土路面荷载应力分析

根据连续配筋混凝土路面 ( CRCP)中钢筋的实际受力性能 ,将钢筋连续化处理 ,提出了正交各向异性有限元薄膜模型 ,对模型的适用性进行了验证。通过不同荷位的计算与分析 ,提出了不同裂缝间距时 CRCP的 2种临界荷位 ,分析了配筋率及配筋位置对路面荷载应力的影响。

连续配筋混凝土路面荷载应力精确解

将连续配筋混凝土路面视作 WINKLER地基上对边自由无限长复合材料层合板结构 ,得到了横向局部荷载作用下路面挠度和应力的精确解析解 ,它们满足自由边界条件 。

连续配筋混凝土路面温度应力的有限元分析

为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解。通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋与混凝土各部分的位移和应变的分布情况。计算结果表明,若采用裂缝处钢筋位移为零的假设条件显得不尽合理,温度梯度的影响不可忽略,靠近端部的锚固地梁位移和内力最大。

考虑地基约束时的连续配筋混凝土路面温度应力分析

本文根据钢筋与混凝土间的粘结滑移关系和地基与混凝土板接触面上的相互作用关系，建立了考虑地基摩阻力与钢筋共同约束条件下ＣＲＣＰ路面温度应力分析的应力平稳微分方程，求得了微分方程的解答，给出了ＣＲＣＰ内钢筋与混凝土的应力与位移计算解析表达式，并进行了数值分析，与只考虑钢筋约束时的解答进行了对比，对ＣＲＣＰ配筋设计具有批导意义。

连续配筋混凝土复合式沥青路面温度应力分析

针对连续配筋混凝土复合式沥青路面结构是以连续配筋混凝土(CRC)板作为结构承重层,沥青面层(AC)作为表面功能层的结构特点,建立多板系统有限元计算模型(空间等参元8节点六面体单元);采用有限元方法分析CRC+AC复合式路面结构的温度应力状况以及温度梯度、AC层厚度、CRC层厚度和AC层的导热系数等因素的影响;结果表明,在裂缝间距L<3.0 m内,CRC板的横向温度翘曲应力大于纵向温度翘曲应力,温度翘曲应力最不利位置仍为横向裂缝边缘中部位置.

连续配筋混凝土路面结构总应力的计算方法

根据连续配筋混凝土路面荷载应力和温度应力各自的特点 ,探讨了连续配筋混凝土路面结构总应力的计算方法。

连续配筋混凝土基层沥青路面层间剪应力分析

基于连续配筋混凝土基层沥青路面的主要破坏形式为层间剪切破坏,运用BISAR软件定量分析了轮载、模量、厚度等参数对层间剪应力的影响规律,确定了层间最大剪应力的位置及其主要影响因素,为连续配筋混凝土基层沥青路面沥青层厚度设计指标的确定提供理论依据。

无粘结部分预应力混凝土连续梁桥的配筋与极限强度验算

本文针对具有体内、体外无粘结预应力筋和有粘结非预应力筋的部分预应力混凝土变截面连续梁桥,提出了采用悬臂浇筑施工的连续梁各种钢筋配筋方法和承载能力的极限强度验算方法,经算例表明方法简便可行。

基于灰色马尔可夫模型的连续配筋混凝土复合式沥青路面性能研究

为分析连续配筋混凝土复合式沥青路面性能衰减规律,依托湖南潭邵(湘潭—邵阳)高速公路K1054+000—K1100+500路段连续配筋混凝土复合式沥青路面2016—2021年路面状况指数检测数据,采用灰色马尔可夫模型对该路段2022—2024年路面状况指数衰减情况进行预测,预测值分别为90.36、89.94、89.54。研究结果表明,连续配筋混凝土复合式沥青路面的性能衰变曲线大致呈反S形。

预应力混凝土连续梁底板连续钢束锯齿块配筋设计探讨

本文通过对预应力混凝土连续梁桥底板连续钢束锚固区锯齿块的有限单元分析,表明锚下、锚后的主拉应力均较大,同时将计算结果与各种方法进行比较,提出了底板锯齿块分布钢筋的建议计算方法。