传力杆与混凝土界面的接触应力

为了分析水泥混凝土路面传力杆失效机理,运用有限元分析软件ANSYS,建立了接缝处设传力杆的水泥混凝土路面三维有限元模型,并对交通荷载和温度变化引起的传力杆与混凝土界面的接触应力进行了分析。结果表明:轮载或者温度变化作用下传力杆与混凝土界面存在明显应力集中现象,在传力杆顶部和底部存在压应力集中现象,在传力杆两端存在拉应力集中现象,致使界面处容易产生初始裂缝并被挤碎,传力杆松动量增大,传递荷载能力降低,甚至导致水泥混凝土路面接缝损坏。

基于ANSYS的传力杆与混凝土界面接触应力分析

应用大型有限元软件ANSYS分析了传力杆与路面面板混凝土的界面接触应力,结果表明传力杆周边混凝土存在应力集中现象,进而引起该部分混凝土的过早破坏。但应力集中区域消散很快,其范围沿传力杆半径方向距离传力杆外边界3 cm,沿传力杆纵向距离传力杆中心10 cm。

水泥混凝土路面传力杆相关问题的研究综述

水泥混凝土路面接缝破坏为水泥路面的3大病害(断板、错台、接缝破坏)之一,解决的根本办法是在接缝处设置传力杆以提高接缝的荷载传递能力。该文对水泥混凝土路面横向缩缝设置传力杆的必要性进行了阐述,同时对传力杆/混凝土接触界面应力集中和传力杆锈蚀两大主要影响传力杆与路面功能的问题进行了分析,并且介绍了传力杆更换与加装技术。基于以上研究,最后对现行水泥混凝土路面设计规范中传力杆相关条文存在的问题进行了分析,并提出了修改与补充建议。

混凝土路面传力杆界面应力分析

为了研究混凝土路面传力杆处应力分布规律及接缝传荷能力,建立水泥混凝土横向接缝三维有限元模型,对不同面板厚度、不同传力杆直径工况下的应力分布规律及传力杆松动对接缝传荷能力影响进行分析。研究结果表明:界面混凝土最大主拉应力随面板厚度的增加而降低,最大剪应力随面板厚度增加呈现先增大后减小趋势,界面混凝土最大主拉应力和最大剪应力随传力杆直径的增加均呈现先增大后减小的趋势;传力杆松动情形下,最大主拉应力和最大剪应力变化幅度较小,但接缝传荷能力下降明显,松动间隙由2 cm增大到6 cm时,传荷系数由93.2%降低到76.1%。

混凝土路面传力杆定型化安装工法

在水泥混凝土路面中,为了保证相邻面板之间能够传递行车荷载,防止错台,避免混凝土路面出现不均匀沉降,往往需要在混凝土面板横向缩缝的位置上布设传力杆。文章以广西新柳南高速公路No4项目为例,采用移动式整体下压传力杆排架式装置设计及加工,实现整体布筋,以满足快速布设传力杆的需求;智能化传力杆定型快速安装,自行行走实现整体机械化运转,满足质量控制的需求,后期可升级为槽形装置自动下放传力杆钢筋;传力杆布设固定间距及高程调整装置,在移动式整体下压传力杆排架设置传力杆间距及高程调整的卡槽,满足精准控制距离及埋设深度的定型化快速安装需求。

钢管混凝土桁架弦杆界面传力特性分析

文章采用有限元建模方法分析钢管与混凝土的界面传力特性,以揭示钢管混凝土桁架弦杆工作机理;将钢管与混凝土界面状态分为绑定(即界面抗剪刚度无穷大)、光滑(即界面抗剪刚度无穷小)和黏性接触(即界面抗剪刚度有限),分析钢管混凝土桁架节间内受压上弦杆、受拉下弦杆钢管与混凝土的轴向应力、界面剪切应力及剪力传递长度。结果表明:不同界面状态下钢管轴向应力、界面剪切应力差异较大;黏性接触最接近钢管与混凝土界面真实工作状态,弹性工作状态下,剪力传递长度保持为常数,与轴力无关;剪力传递长度范围内钢管和混凝土轴向应力、界面剪切应力沿桁架节间长度方向呈指数函数分布,剪力传递长度范围外钢管、混凝土轴向应力保持不变。研究结果可为钢管混凝土桁架桥强度、刚度计算及节点构造设计提供依据。

接缝设传力杆水泥混凝土面层结构力学分析

建立接缝无传力杆及设传力杆时水泥混凝土面层结构的三维有限元模型,运用数值分析方法,分析接缝处水泥混凝土面层的荷载应力、弯沉值和弯沉差,研究了地基模量、传力杆直径对荷载应力及弯沉差的影响规律,并对条件相同的计算结果进行了对比分析。结果表明:计算点的主应力、剪应力、弯沉值和弯沉差随着传力杆直径的增加而呈现减小趋势;当传力杆直径大于35 mm时,传力杆直径的增加对降低水泥混凝土面层内计算点的应力值效果已不明显;接缝设传力杆时水泥混凝土面层计算点荷载应力和弯沉差明显小于无传力杆时相应的计算结果;当地基模量不大于800 MPa时,建议基于剪应力去估计接缝传荷效率;当地基模量大于800 MPa时,建议基于弯沉值或主应力去估计接缝传荷效率。

考虑层间接触的刚性路面传力杆设置的力学分析

为优化刚性路面的传力杆设置,建立了Winkler地基上考虑层间接触状况的双层结构模型,计算了传力杆几何尺寸、空间位置、与混凝土结合状况及布设方式对接缝传荷能力、传力杆内力和板底应力的影响。结果表明:增加传力杆直径、长度不能有效提高提高传荷能力;弯沉传荷系数随传力杆竖直偏角的增大线性减小,随传力杆支撑模量的增大呈指数增大,随松动量的增大呈二次曲线下降;传力杆数量相同时,布设在轮迹带上与沿横缝均匀布设的传荷能力近似相同,达到一定数量后传荷能力不再因布设位置、层数明显变化。此外,一般的,弯沉传荷系数越大,传力杆内力越大,同时面层底部的最大应力越小。

水泥混凝土路面传力杆应力分析力学模型

应用三维有限元模型分析水泥混凝土路面中传力杆与水泥混凝土的接触状况,并基于弯曲刚度等效原则将传力杆和水泥混凝土面层系统简化为双层梁结构.计算结果表明,弹性地基上双层梁结构可很好地描述水泥混凝土路面的挠曲效应,而接缝处的双层梁相对位移、转角、以及挤压应力合力与三维有限元解的差异,只需对双层梁层间竖向反应模量进行修正即可;随后,总结归纳了相对位移、转角及挤压应力合力修正系数的回归式,讨论给出了接缝传力杆的抗剪刚度与抗弯刚度的计算式,并指出传力杆的传递弯矩的能力很小可忽略.最后,计算分析了梁端部作用集中荷载时,有基层的地基梁接缝传荷问题,指出在接缝抗剪刚度相同条件下,基层存在可使接缝两侧挠度比增大,接缝传递的剪力减小.

开裂水泥混凝土路面加设传力杆作用评价

使用刚性路面有限元程序ISLAB2000对横向开裂水泥混凝土路面加设传力杆进行模拟,分析讨论了加设传力杆的即时理论效果。同时,使用密歇根州与华盛顿州DBR路段FWD检测数据验证了加设传力杆理论效果的正确性。研究表明:当裂缝传荷系数大于89%时,传力杆的加设将不会提高裂缝的传荷水平。而不考虑温度梯度情况下,DBR处理后传荷系数低于80%的裂缝,荷载作用于裂缝时,各裂缝附近拉应力值大小相近。

增补传力杆技术在混凝土路面养护中的应用

针对水泥混凝土路面错台和横向裂缝病害,提出增补传力杆技术,详细介绍了该技术的施工工艺要点。在广西绕城高速公路中的应用表明:该技术能有效提高接缝的传荷能力,延长路面的使用寿命,修复期间对道路的干扰较小,养护成本低,具有一定的应用前景。

混凝土路面传力杆设置中几个问题的探讨

本文首先简要分析了水泥混凝土路面与接缝有关的主要几种破坏形式,提出必须在提高传荷能力,合理布置传力杆及减少施工误差等方面采取措施。并通过对传荷能力的分析,提出了两种典型的传力杆不等间距排列方式,通过对传力杆施工误差的定性分析,认为必须在这方面作深入研究,以提出施工验收标准。

传力杆在水泥混凝土路面断裂板维修中的应用

借助三维有限元方法,对传力杆应用于路面断板维修进行数值模拟,分析了各种形状断板加装传力杆的效果,并对该维修措施的经济效益进行了讨论。根据分析讨论可知,将传力杆应用于水泥混凝土路面断裂板的维修中是有效可行的。在此基础上提出了水泥混凝土路面横向断裂板加装传力杆维修的施工工艺。

有限元法在分析混凝土路面传力杆传荷能力中的应用

传力杆是水泥混凝土路面横缝最可靠、也最有效的传递荷载方式,可以明显减小接缝处变形,减少错台和唧泥等路面损害。利用三维有限元计算程序EverFE,通过计算不同情况下的混凝土路面横缝的传荷系数 LTE,对影响传力杆传荷能力的三个因素进行了分析。

传力杆参数对杆周混凝土力学响应的影响

建立三维有限元实体模型,将混凝土-传力杆摩擦系数、传力杆直径、传力杆布设间距、面板厚度作为影响因子,采用单因子轮换法,分析传力杆杆周混凝土力学响应的变化规律.结果表明,随着混凝土-传力杆摩擦系数的增大,最大水平拉应力显著减小,而竖向拉应力不降反增,故存在合理的界面摩擦系数;在传力杆直径从28 mm增加到36 mm过程中,界面应力水平下降幅度较大;随着传力杆布设间距的增大,界面应力不断增长,且增长速度随着间距的增加而增加;增加面板的厚度,会少量降低杆周围混凝土的各应力水平.

水泥混凝土路面传力杆接缝传荷数值模拟及实测分析

对多工况下的水泥混凝土路面传力杆接缝的数值模型进行分析,明晰了传力杆间距、尺寸、埋设深度,以及布设方式对传力杆接缝传荷能力的影响。通过路面结构足尺试验,考察了接缝的传荷分配规律。结果表明,传力杆实测的剪力传荷趋势与解析理论值基本吻合。

传力杆在混凝土铺面工程中的工艺改进研究

混凝土铺面工程施工过程中,常规方法加工和安装传力杆的施工周期长,对施工进度影响大。改进的工艺是在制作传力杆时,对切断机的刀片进行形状改造,由直型口改成U型口,使钢筋的端部断面由简单的剪切断面改变为压缩剪切断面。形成的断口平滑且垂直,对个别的不符合要求的,进行简单的打磨使其达到要求。

水泥混凝土路面加铺冷轧钢筋网及传力杆工艺

针对水泥混凝土路面试验段的施工,从施工前准备、混凝土拌和、运输以及滑模摊铺等方面对水泥混凝土路面加铺Φ6 mm冷轧带肋钢筋网并增设缩缝传力杆的施工工艺进行阐述。

滑模摊铺水泥混凝土路面缩缝设传力杆的探讨

以长常高速公路益常段水泥混凝土路面缩缝加设传力杆的实践为依据，从缩 缝加设传力杆的设置依据、设计、制作、安装、安装检验和质量管理6个方面进行了探讨， 总结了一套新的施工工艺，提出了传力杆安装偏位值不能超过5 mm，支 架连接筋直径不大于6 mm是其关键。

寒区混凝土路面增设传力杆的施工工艺

结合绥满试验路施工介绍水泥混凝土路面增设缩缝传力杆与钢筋网的必要性、施工工艺、面层板构造和施工注意事项,提出了改进建议。