板底脱空下BFRP筋连续配筋混凝土路面力学敏感性分析

建立了考虑板底脱空及裂缝传荷能力的BFRP筋连续配筋混凝土路面荷载有限元模型,选取混凝土板厚及其弹性模量、基层弹性模量、BFRP筋的弹性模量及其配筋设计,以及地基反应模量等参数,对板底脱空状态下BFRP筋连续配筋混凝土路面板的力学响应及其裂缝传荷能力进行敏感性分析。研究结果表明,增加混凝土板厚可明显改善混凝土板的力学状态,提高混凝土板的模量不能有效改善混凝土板的力学状态;板底脱空区域宽度大时,增大基层弹性模量使混凝土板的受力状态变差;增大BFRP筋的弹性模量及配筋率可以略微改善脱空状态下的混凝土板受力状态和裂缝传荷能力;提高地基反应模量使受荷板板顶最大横向拉应力增大,横向裂缝传荷能力大幅降低,会导致裂缝处的BFRP筋连续配筋混凝土路面板的破坏。

玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面冲断破坏力学分析

板底出现脱空、横向裂缝间距过窄及横向裂缝传荷能力下降会导致连续配筋混凝土路面产生冲断破坏。该文考虑冲断破坏影响因素,建立玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面三维脱空有限元模型,分析板底脱空、横向裂缝间距和裂缝传荷能力对冲断破坏的力学性能影响。研究结果表明:随着板底脱空区域宽度的增加,受荷板的板顶最大横向拉应力及其竖向位移显著增大,横向裂缝传荷能力显著降低,板底脱空极易导致混凝土板的断裂和破碎,良好的板底支撑可以减少冲断破坏。板底脱空条件下,横向裂缝间距越窄,受荷板的板顶最大横向拉应力及其竖向变形愈大,裂缝传荷能力愈差,愈易产生冲断破坏。板底脱空时,增大横向裂缝剪切刚度改善混凝土板的力学性能效果比板底未脱空时的改善效果更为显著,工程上应提高玄武岩纤维筋与水泥混凝土的黏结强度,使横向裂缝剪切刚度增大,集料嵌挤强度高,裂缝传荷能力增强,可以极大地改善混凝土板的力学状态。