PVA-ECC复合无接缝水泥混凝土路面施工技术研究

为进一步研究并解决传统水泥混凝土路面切缝造成的耐久性和行车舒适性问题,考虑到PVA-ECC材料的优良性能,文章依托河北省某重点高速公路项目,将该新材料应用到服务区水泥混凝土路面施工中。运用ABAQUS软件建立了PVA-ECC罩面型与补丁型两种复合无接缝水泥混凝土路面结构分析模型,进行了温度-荷载耦合作用下的敏感性分析,分析了土基模量、PVA-ECC模量、PVA-ECC厚度、水泥板模量、水泥板厚度等动力响应规律。研究发现,罩面型路面结构的最大耦合弯拉应力受罩面层厚度与PVA-ECC模量的影响较大,补丁型路面结构的最大弯拉应力受模量的影响较大。通过试验段现场实测与理论模拟情况比对分析,验证了ECC混凝土的抗压性能可以满足传统抗压使用要求,同时实际测试和理论模拟得到的拉应变数值都远小于资料显示的PVA纤维混凝土0.5%极限拉应变,最终得出PVA-ECC复合无接缝水泥混凝土路面ECC结构层最佳层厚为7 cm,满足使用要求且能达到消除混凝土接缝的效果,该研究成果可为PVA-ECC材料的推广应用提供参考。

水泥混凝土机场道面企口接缝应力分析

利用三维有限元分析软件ANSYS ,对飞机荷载作用下以未设拉杆企口缝形式连接的两块水泥混凝土机场道面板进行了应力分析 ,计算了不同缝隙宽度企口缝的传荷能力及槽口应力分布状态 ,得出了飞机荷载作用下企口缝的破坏形式及可能发生的位置 。

基于有限元分析的水泥混凝土面板脱空的验证模型

板底脱空是水泥混凝土路面的常见病害之一,但进行有效的评定相对困难。提出采用有限元分析软件ANSYS 10.0建立评价水泥混凝土面板脱空的计算验证模型,并结合FWD弯沉实测数据与模型计算出的弯沉值的关系,来判定某处是否发生了脱空。最后结合黑龙江某高速公路的实测数据,验证了该模型的正确性。

机场水泥混凝土道面有限元模型建立方法研究

有限元分析法已大量应用于工程,而建立合适的数值分析模型是保证计算结果准确性的前提。该文针对建立精细的机场水泥混凝土道面有限元模型进行了研究。通过研究表明:在保证计算精度同时减小计算代价的前提下,对于板中荷载,建议采用4块板模型;对于板边荷载,建议采用2块板模型或4板块模型;对于板角荷载,建议采用4块板模型。

机场水泥混凝土道面接缝倒角技术研究与应用

接缝病害是机场水泥混凝土道面的常见病害,对运行安全和道面美观都有显著影响。以浦东机场第三跑道工程为依托,提出了接缝倒角技术。通过采用有限元软件进行数值模拟,揭示了接缝倒角技术的作用机理。对浦东机场第三跑道投入运行1年的监测数据表明:接缝倒角可有效减少接缝病害的产生,同时不会影响道面的摩擦系数,且接缝倒角带来的经济效益显著大于增加的工程成本。

提高机场水泥混凝土道面抗唧泥性能方法研究

唧泥是机场水泥混凝土道面常见病害,会进一步形成脱空病害,影响道面结构承载能力。通过对唧泥的形成机理进行分析,提出了在道面结构设计中提高道面抗唧泥性能的3种措施,分别为提高道面厚度、接缝传荷能力和和基层强度。并采用有限元软件分析了不同措施的工程效果,其中提高接缝传荷能力效果最佳,提高基层强度次之,提高道面厚度效果最差。

路基永久变形对水泥混凝土路面的影响分析

采用由室内反复加载三轴试验建立的路基土永久变形预估模型,计算了典型土组路基永久变形的量值。分析表明,随着路基回弹模量的提高,其永久变形也逐渐减小;路基永久变形在空间上呈垂球面形,在模拟计算中,可采用抛物线或正弦曲线进行拟合。将路基永久变形作为初始条件赋予相应节点,建立考虑不均匀支撑条件的路面结构分析模型,并对不同荷位下路面结构的荷载响应和疲劳寿命进行分析。结果表明,路基变形对柔性基层路面荷载应力和疲劳寿命的影响均十分显著,因此柔性基层不适宜用于重交通和特重交通路面中;对于半刚性基层路面,当路基回弹模量达到40 MPa时,路基永久变形对路面荷载应力和疲劳寿命的影响均较弱,因此建议在路面结构设计中可予以忽略。

碎石化水泥混凝土路面加铺半柔性材料结构设计研究

文章针对碎石化水泥混凝土路面加铺半柔性材料复合结构建立有限元计算模型,对比分析了不同影响因素作用下的加铺路面结构力学响应,并采用灰关联分析方法对不同因素的影响程度进行排序。结果表明:下承层模量是影响加铺路面结构力学响应的主要因素,加铺结构层层底拉应变和路表弯沉随着下承层模量的增大而减小。此外,结合水泥混凝土路面改建工程对加铺层结构进行了验算,根据沥青混凝土层疲劳开裂验算要求对下承层模量给出了建议值。