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。

沥青罩面层对玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土路面温缩应力的影响研究

在连续配筋混凝土路面中,混凝土板在温降和干缩的作用下产生横向开裂。为研究沥青罩面层(AC层)对玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土板(CRC层)的温缩应力的影响,通过构建有限元模型,并在模型中以修正混凝土线膨胀系数表征混凝土干缩,对AC层的影响展开分析。结果表明:AC层对CRC混凝土位移、玄武岩纤维筋(BFRP筋)的应力和位移影响较小,但对混凝土应力影响十分显著。当AC层与CRC层的剪切刚度系数从0.1 MPa/mm增大至1.1 MPa/mm时,混凝土最大拉应力从1.709 MPa增加至2.042 MPa,增幅为19.5%。该规律对采用钢筋的CRCP同样适用。

玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土路面施工工艺分析

通过分析连续玄武岩纤维配筋水泥混凝土路面的施工准备、筋材安装、混凝土摊铺、端部处理和施工质量等,总结了连续配筋路面施工的技术要点,对玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土路面的施工有一定的指导意义。

玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力分析

运用ABAQUS有限元软件,建立了基于弹性地基双层板模型和裂缝模式下的玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力有限元模型,提出用粘结单元定义裂缝接触面的法向和切向接触本构行为,即用裂缝剪切刚度来模拟裂缝间的嵌锁作用。通过分析确定了不同裂缝间距下复合式路面的临界荷位——纵向自由边中部,并比较了BFRP筋和钢筋两种配筋条件下混凝土板应力随AC层厚度、CRC层厚度、筋位置、配筋率及裂缝剪切刚度的变化规律。计算结果表明,2种配筋条件下混凝土板应力值随参数变化规律相似,应力值基本相等,这为BFRP筋应用于CRC+AC复合式路面提供了理论依据。

连续配筋水泥混凝土复合路面施工技术应用

在概述玄武岩纤维筋性能的基础上,以某高速公路工程为例,进行了试验段配筋及端部锚固设计分析,并对包括施工准备、筋材施工、端部锚固、混凝土拌和及摊铺施工等在内的施工技术应用要点展开探讨。结果表明,玄武岩纤维复合筋通过高强玄武岩纤维和树脂材料拉挤、缠绕、表面涂覆及复合成型,筋材在抗腐蚀、高轴向抗拉强度、弹性变形及抗疲劳等性能方面均优于钢筋,在提升水泥混凝土路面路用性能的同时,能从根本上解决传统的钢筋混凝土结构腐蚀问题,可在公路路面工程中推广应用。

连续配筋复合式路面施工工艺研究

以某公路试验路段为依托,重点分析了连续配筋复合式路面施工技术的应用。研究表明,在连续配筋复合式路面施工中采用玄武岩纤维筋、SBS改性沥青等施工材料,规范实施连续配筋混凝土层施工、黏结层施工、沥青面层施工工艺流程,能够显著提高路面使用的耐久性,增强路面结构承载力。

连续玄武岩纤维筋水泥混凝土路面的配筋设计研究

文章通过分析连续配筋水泥混凝土路面设计施工中的关键问题,提出采用新材料代替钢筋的必要性。介绍了连续玄武岩纤维筋的物理化学性能,建立了连续配筋路面温缩及干缩应力分析的计算模型,得到可用于玄武岩纤维筋配筋水泥混凝土路面设计的三大控制指标,并将结果与钢筋配筋的指标进行比较,结果表明应用玄武岩纤维筋代替钢筋是完全可行的。

连续玄武岩纤维筋配筋水泥混凝土路面施工技术研究

文章介绍了河北张石高速公路连续玄武岩纤维筋配筋路面试验路段的工程概况、设计方案和试验段施工工艺,对连续玄武岩纤维筋配筋混凝土路面施工技术进行了研究。

直升机场多机种综合保障技术研究 连续玄武岩纤维配筋水泥混凝土路面研究

项目承担单位:东南大学张石高速公路建设指挥部项目简介:论文涉及了"直升机场多机种综合保障技术研究"和"

玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面设计应用研究

本文通过对玄武岩纤维筋的特性分析、比较及玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面的配筋计算分析,探讨了玄武岩纤维筋的不同直径和配筋率对连续配筋混凝土路面的裂缝宽度、间距及筋材应力的影响规律,并与钢筋进行比较,得出了玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面设计应用的技术建议,对开展此项路面的设计应用研究工作具有积极的指导意义。

浙江海宁科天线下穿首次运用玄武岩纤维筋技术

近日来,浙江嘉兴海宁科天线的客专线下穿路段正在进行公路应急养护工程,该项目于9月14日全面完工并恢复通车。据悉,该工程施工路段长约250米,采用了一种新型路面材料,这也是嘉兴市公路养护首次运用玄武岩纤维筋复合式路面技术。该种玄武岩纤维复合筋本身具有高强度、无腐蚀锈蚀等特点,虽然使用成本较高,但它与传统水泥混凝土路面相比,路面表面连续且无接缝,能保持路面整体性;同时具有一定柔性,能吸收汽车振动,减少路面磨损,而且施工技术简单,后期养护成本较低,成为了一种新型长寿型复合式路面。

钢-玄武岩纤维传力杆对杆周边混凝土的影响分析及工程应用

采用ABAQUS有限元软件分析传力杆与水泥混凝土板内应力分布规律,结果表明,设置钢-玄武岩纤维传力杆的水泥混凝土板底部应力扩散范围较设置钢筋传力杆的水泥混凝土板大,减少应力集中现象的产生。在鹤大高速杏山至复兴段进行试验路铺筑,验证钢-玄武岩纤维传力杆在水泥混凝土路面应用中的可行性。为其在东北使用冰盐除雪地区的推广应用提供实践经验。

连续玻璃纤维筋水泥混凝土路面结构设计研究

针对连续玻璃纤维筋水泥混凝土路面(GFRP-CRCP)工程应用较少且设计研究方法较缺乏的问题,推导了解析梁的平衡微分方程,得到了钢筋和混凝土的位移和应力方程,建立了混凝土温缩和干缩作用下配筋设计指标的解析公式。依据GFRP-混凝土的黏结强度试验和高速公路工程试验路段算例,分析了GFRP-CRCP面层的位移、应力分布规律,并与钢筋-CRCP结构的计算结果进行了比较,获得了适用于GFRP结构设计的配筋指标上限值。用ABAQUS有限元软件建立了三维模型,辅助计算和验证了解析计算结果为有效可信。最后,筛选出了影响较大的因素,分析了GFRP直径和弹性模量对配筋设计指标的影响规律。主要结论有:(1)当GFRP和混凝土相对滑移量≤0.40mm时,满足线性滑移模型,其黏结刚度系数约为22.4MPa·mm^(-1);(2)在混凝土温缩和干缩作用下,GFRP的纵筋最大拉应力和混凝土最大拉应力比配置钢筋工况分别减小了56.4%和56.5%,裂缝宽度比配置钢筋工况增加了0.054mm;(3)建议算例结构的GFRP-CRCP横向裂缝间距上限取1.4m,裂缝宽度上限取0.80mm;(4)结构应力随着GFRP直径和弹性模量的增大而增大,裂缝宽度会随之减小。

玄武岩纤维筋与钢筋在路面应用中的分析比较

通过对连续配筋路面的分析,提出采用新材料代替钢筋的必要性,介绍了连续玄武岩纤维筋的物理化学性能。建立有限元模型,计算配置两种材料道面的荷载应力与翘曲应力并进行比较。分别计算得到玄武岩纤维筋以及钢筋的3大控制指标,并将结果进行比较,得到应用玄武岩纤维筋代替钢筋具有很高的可行性。

BFRP-CRCP配筋设计方法和参数敏感性分析

目前现有的玄武岩纤维增强塑料(BFRP)连续配筋混凝土路面(CRCP)配筋设计规范比较缺乏,相关研究也较少关注BFRP-CRCP结构响应的特点及参数敏感性。针对理论研究的不足,分析了CRCP的横向开裂机理,推导了CRCP配筋设计指标的解析公式。建立了CRCP的三维有限元模型,利用有限元计算验证了解析公式的合理性。将BFRP作为纵筋替代材料,对现有CRCP试验路的面层进行了结构优化。对温缩和干缩作用下的BFRP-CRCP进行了解析计算和比较分析,对横向裂缝间距和宽度设计极值给出了推荐范围。根据BFRP弹性模量、黏结刚度系数和线膨胀系数取值的不同,对BFRP-CRCP进行了参数敏感性分析。结果表明:通过分析纵筋和混凝土应力、位移的分布规律,表明板中间容易发生二次断裂,裂缝位置相对滑移最大;横向裂缝间距越大,纵筋应力极值、混凝土应力极值和横向裂缝宽度也越大;现行规范中关于配筋设计指标的范围取值偏保守,建议BFRP-CRCP横向裂缝间距的上限取2.2 m,横向裂缝宽度上限取1.2 mm;虽然BFRP会增大裂缝缝隙的宽度,但是能够大幅降低CRCP应力;提高BFRP的弹性模量和黏结强度,能够减小裂缝缝隙的宽度,但是会提高CRCP的应力极值。研究成果为BFRP-CRCP配筋设计指标提供了理论参考范围,有助于BFRP合理的材料性能参数选取,也对推广BFRP在水泥混凝土路面中的应用有一定的理论和实践意义。