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。

刚柔复合式路面轮后拉剪区域疲劳破坏规律研究

为研究沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面(CRCP)推移病害产生机理,利用弹性层状体系对复合式路面结构进行建模,并使用路段实测数据对模型层间黏结状态进行校准。在层间力学行为分析中发现水平力系数为1时,轮后存在拉剪区域,拉剪区域的出现可能导致该区域先于最大层间剪应力位置破坏。结合相关试验数据分析表明:同样在水平力系数为1的情况下,常温标准轴载作用下不会导致最大拉应力位置先于最大剪应力位置破坏;而在高温超载作用下,最大剪应力位置疲劳寿命相较常温标准轴载降低,最大拉应力位置层间失去黏结,荷载产生的剪应力将导致层间直接破坏。在实际路面调查中,在长大纵坡+弯道处发现U形裂缝,严重时AC面层大面积脱落。

AC+CRC复合式路面温缩反射裂缝的疲劳扩展

为了深入研究AC+CRC复合式路面在温缩应力作用下的反射裂缝疲劳扩展规律,基于扩展有限元(XFEM)方法和能量释放率改进型Paris公式,对AC+CRC复合式路面温缩型反射裂缝疲劳扩展过程和影响因素进行了动态模拟和分析,得到了温缩应力循环作用次数与沥青面层内裂缝长度的关系和裂缝尖端能量释放率变化规律。结果表明,连续配筋混凝土基层温度变化较小时,可降低裂缝尖端能量释放率,延长面层疲劳寿命;沥青面层疲劳寿命随着基层配筋率提高而延长,有效抵抗裂缝扩展的面层厚度增加;能量释放率极限值较高的沥青面层疲劳寿命较长,抵抗反射裂缝扩展的能力增强。

连续配筋混凝土路面设计施工技术研究

工业园区内城市道路建设中多采取水泥混凝土路面结构,这有助于避免沥青路面开裂、车辙、坑槽等病害。普通水泥混凝土路面接缝数量多,极容易造成路面结构水损害,连续配筋混凝土路面(CRCP)则是在普通水泥混凝土中设置纵向螺纹配筋,避免混凝土路面收缩裂缝的产生。文章依托浙江省宁波市北仑柴桥临港产业园区纬中路水泥混凝土路面开展双层连续配筋混凝土路面结构设计,并且采取ABQUES有限元对车辆荷载作用下水泥混凝土板不同施工参数下的力学响应进行分析,以便为相关类似工程建设提供理论参考。

CRC+AC刚柔复合式路面沥青层开裂分析

文中建立了基于温度和三向非均布荷载耦合作用下有限元仿真模型,结合一定温度下落锤式弯沉仪(FWD)实测的复合式路面实体工程路表弯沉测试结果,验证了建模方法的合理性.通过不利荷位与不利时间下连续配筋混凝土刚柔复合式沥青路面在热力耦合作用下的力学响应分析,揭示沥青层在车辆正常行驶状态和紧急制动状态的开裂风险.结果表明:热力耦合有限元模型计算值与FWD实测值最大误差为9.7%,认为该热力耦合方法基本可靠.最不利的工作时间为低温季节的06:00左右,最不利荷位为车轮荷载刚刚通过CRC层微裂缝的荷位.正常行驶状态下,沥青层轮隙处易产生纵向Top-Down裂缝的出现.沥青层底面CRC层微裂缝附近由于应力集中产生较大的拉剪应力,建议采取设置抗裂层等措施,有利于减少损伤开裂而形成的反射裂缝,延长CRC+AC复合式路面使用寿命.紧急制动状态下,沥青层CRC层微裂缝位置更容易产生裂缝,因此在易紧急制动路段应该采取必要的措施.

连续配筋水泥混凝土路面施工技术

在高速公路施工建设过程中,越来越广泛地应用连续配筋水泥混凝土材料,通过路面施工技术的有效应用,为水泥混凝土路面施工质量的提升提供必要的支持。在实践的过程中,要充分明确相关施工技术要点,为水泥混凝土路面各类问题的有效处理和缺陷的应对提供支持,确保整体工程的质量和安全性得到显著提升。基于此,本文重点分析连续配筋水泥混凝土路面施工技术要点以及注意事项等相关内容。

沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面承载力分析

为了防止公路的早期破坏,为长寿命路面结构研究提供理论依据与技术支持,应用有限元方法对沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面进行了温度场与疲劳应力分析。分析结果表明:小于4cm的沥青混凝土面层主要用于改善路面使用性能;大于4cm的沥青混凝土面层可以有效改善路面的温度场,每增加2cm,可满足15%～20%的超载要求。可见该复合式路面能够承受重载和一定程度的超载而不发生疲劳破坏。

连续配筋混凝土路面端部锚固原理研究

首先分析了连续配筋路面端部移动计算原理，提出了端部锚固应力计算的迭代法．计算结果表明混凝土的弹性模量、线胀系数和温度变化量是影响锚固应力的主要因素。

连续配筋混凝土路面早期裂缝宽度分析

为探索连续配筋混凝土路面（CRCP）早期裂缝宽度的实用计算方法，笔者运用流变力学等理论，对CRCP早期裂缝开裂过程作了深入分析，建立了CRCP早期裂缝宽度的简易计算模型，理论分析与工程实测结果相吻合，并由理论分析可知：混凝土路面板在铺筑后前两周开裂速度较快；配筋率是影响裂缝宽度的主要因素，而路面厚度对裂缝宽度的影响不明显。

基于可靠度的连续配筋混凝土路面配筋率设计方法

采用裂缝实际调查和影响因素数值分析,研究基于可靠度的CRCP配筋率设计方法.通过实际调查CRCP路面裂缝间距与宽度分布情况,认为裂缝间距的分布符合对数正态分布模型,裂缝宽度的分布符合正态分布模型;分析了钢筋直径、配筋率、混凝土极限拉应力及钢筋与混凝土之间的黏结应力对裂缝间距和裂缝宽度的影响规律;通过CRCP路面失效概率分析,认为裂缝间距与裂缝宽度的可靠度主要与设计裂缝间距及参数的变异水平有关.给出了CRCP的横向裂缝最佳间距值,得出基于可靠度的连续配筋混凝土路面配筋率设计法.

双参数黏弹性地基上连续配筋混凝土路面振动参数分析

以连续配筋混凝土路面(CRCP)近年来应用比较广泛的路面结构形式为研究对象,采用考虑地基压缩系数和水平剪切系数的双参数地基模型,建立了考虑地基土体滞回阻尼的黏弹性地基上CRCP的振动微分方程,运用三角级数和Fourier变换得到了简谐、矩形均布荷载作用下路面竖向位移的解答,并利用Fourier逆变换得到了数值结果,较为全面的分析了荷载速度、频率、路面配筋率、板厚以及地基参数对板的动力响应的影响。研究结果可为路面动力响应分析及连续配筋混凝土路面的质量评价提供参考。

连续配筋水泥混凝土路面的临界荷位

以三板系统模拟连续配筋水泥混凝土路面,计算获得了连续配筋路面的临界荷位.引入接缝混凝土板的传力杆设计理念,确定了连续配筋路面横向裂缝处钢筋的传荷刚度计算公式.同时,以有限元方法建立了CRCP横向裂缝处混凝土的传荷刚度计算公式.裂缝处传荷刚度的确定,为模拟CRCP荷载应力计算提供了关键参数.有限元数值计算表明:三板系统中,当边板长度大于4m时,边界条件将不对应力计算产生影响.对于双车道路面,计算所得的板宽向最大应力位于左车道外侧车轮板底的轮迹中心处,此时的路面荷位为标准轴载位于路面右边边缘且靠近裂缝边缘,推荐此荷位作为路面承载力检验的核算位置.

连续配筋水泥混凝土路面裂缝发展规律研究

裂缝位置是连续配筋路面的薄弱面,裂缝间距和裂缝宽度则是CRCP配筋设计的两个控制指标。通过对不同配筋率的两段CRCP路面裂缝进行长期观测,分析归纳了CRCP路面的主要裂缝类型、裂缝形态、裂缝主要参数以及各参数的变化规律。研究发现横向裂缝是CRCP的主要裂缝形式,除了常见形态外,还出现了大量群集裂缝以及Y形裂缝。裂缝可以用裂缝间距、裂缝宽度以及裂缝长度等参数来表征,各参数随配筋率、端部锚固形式、观测气温以及时间而不断变化,相关研究结论可为今后CRCP路面实施裂缝控制技术以及CRCP的优化设计提供有益的参考。

连续配筋混凝土路面动荷响应分析

将连续配筋混凝土路面视为粘弹性地基上正交各向异性板，运用三角级数和积分变换方法，对路面受局部冲击荷载作用时的动力响应做了分析，得到了路面的挠度、内力和应力的解析解，进行了数值计算分析，并和不考虑地基粘性时的静力、动力响应做了比较。最后，讨论了荷载冲击周期及地基粘性对动态响应的影响。

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.

连续配筋混凝土路面横向裂缝分布模型的研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）在我国有了一定的应用,其设计还未完全采用基于可靠性理论的概率设计法.通过对我国早期的两条CRCP试验路调查,运用可靠性理论与数理统计方法,编制程序分析了横向裂缝间距、宽度的状况,得出相应变异范围和概率分布模型,为建立基于可靠性理论的连续配筋混凝土路面设计提供科学依据.研究结果表明：横向裂缝间距的概率分布模型符合对数正态分布,其变异范围为0.500～0.932;横向裂缝宽度的概率分布模型符合正态分布,其变异范围为0.202～0.384.

连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究

连续配筋混凝土路面 (CRCP)是一种高性能混凝土路面结构型式 ,对 CRCP设计原理进行了系统研究。在荷载应力分析中 ,将 CRCP中纵向钢筋作连续化处理 ,建立了正交各向异性薄膜单元 ,对考虑裂缝条件下的 CRCP荷载应力进行了三维有限元分析 ,得到了 CRCP的两种临界荷位和配筋率等参数对板底应力的影响规律 ,并与普通混凝土板的荷载应力进行了对比。在温度应力分析中 ,建立了考虑钢筋与混凝土间粘结滑移本构关系的 CRCP温度应力计算模型与微分方程 ,并求得 CRCP在降温和干缩变形作用下的解答 ,分析了参数的敏感性和混凝土徐变所引起的松弛应力效应。解析法和数值法相结合 ,计算分析了 CRCP端部锚固力与凸形锚固地梁的应力和位移 ,给出了端墙部分设计参数的建议值及用于端部结构设计的计算诺谟图。同时进行室内模型试验 ,验证了理论分析结果。最后给出了 CRCP板厚与配筋设计及端部锚固结构的成套设计方法 ,为中国制定相应规范提供了参考依据。

CRC-AC复合式路面沥青层反射裂缝影响因素分析

应用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,采用断裂力学理论及奇异等参元法,对连续配筋混凝土和沥青混凝土(CRC-AC)复合式路面中沥青层反射裂缝问题进行了数值分析。探讨了I型和II型的应力强度因子(K1、K2)在沥青层裂缝扩展过程中的变化规律及路面结构参数对K2的影响。研究结果表明:K2是荷载作用下导致沥青层反射裂缝产生和发展的主要原因,其随着荷位的增大而变小;沥青层厚度的增加、横向裂缝间距的加宽、配筋率的适当增加和底基层强度的提高可以降低K2,延缓CRC-AC复合式路面沥青层反射裂缝的开裂扩展。

连续配筋混凝土路面结构优化及性能评价

针对目前连续配筋混凝土路面(CRCP)的结构特征和缺陷,对CRCP结构进行了研发及优化设计,垫层用碎石,基层采用碾压混凝土,面层分上下两层,上面层采用橡胶水泥混凝土,基层和面层之间设沥青混凝土抗冲刷层;行车道及硬路肩1/2宽度范围内的面层设纵横向连续钢筋以及可滑移支座,硬路肩另外1/2宽度范围的部分为素混凝土,在硬路肩1/2宽度处设纵向接缝,在面层设横向诱导切缝;钢筋采用环氧树脂净浆涂层处理,横向钢筋和纵向钢筋呈30°~60°角;运用断裂力学、损伤力学理论和数值仿真法,对CRCP加铺改造后沥青层的损伤开裂进行了研究,结果表明:新的CRCP结构沥青加铺层的疲劳损伤寿命大幅提高,裂缝扩展强度大大减小,路用性能得到有效提升,经济效益显著。研究成果已有一定的工程应用,提出的设计理念及方法可为连续配筋混凝土路面的合理设计提供理论依据和参考,也可为我国道路设计理论的发展提供有益借鉴。

移动荷载作用下连续配筋混凝土路面三维有限元分析

利用有限元软件ABAQUS建立了连续配筋混凝土路面的三维有限元模型,利用用户子程序VDLOAD模拟了行车荷载的动力加载作用,分别采用梁单元和rebar单元模拟CRCP面板中的纵、横向钢筋的加筋作用,取得了较好的计算效果.计算分析中考虑了交通荷载、车速、纵向配筋率、钢筋布置位置和面板厚度等不同的内外影响因素,以路面结构的应力、应变与竖向位移为主要评价指标,揭示CRCP路面的动力响应特征.分析认为:CRCP路面的动力响应对于交通荷载的大小较为敏感;从纵向钢筋的受力角度看,宜在面板上部配置钢筋;钢筋在动力作用下发生屈服或者破坏的可能性较小,应该关注路表裂缝渗水所引起的病害;低纵向配筋率时,增加CRCP面板厚度的方法不可取,而薄板高配筋率的建设方案更加有利于今后路面的维护和改建.