机场水泥混凝土道面板尺寸的确定方法

建立起了机场水泥混凝土道面板尺寸的确定方法。道面板的尺寸是由飞机荷载和温度(包括伸缩应力和翘曲应力)共同作用所决定的。研究成果已应用到某机场道面工程中,经使用表明,理论研究结果正确。

橡胶粉水泥混凝土路面板与温度应力分析研究

通过对不同长度的普通水泥混凝土路面板与橡胶粉水泥混凝土路面板板中中点和板边缘中点受到的温度胀缩应力、温度翘曲应力计算和分析,得到橡胶粉水泥混凝土路面板按6m长度分缝与目前我国普通水泥混凝土路面板按4.5m长度分缝受到的温度胀缩应力、温度翘曲应力大致相等,有效的证明了橡胶粉水泥混凝土路面可以减少接缝的设置,提高混凝土路面的使用品质和耐久性等性能。经过经济性分析,在相同条件下铺筑橡胶粉水泥混凝土路面的造价略低于普通水泥混凝土路面,这为橡胶粉水泥混凝土在道路路面上的推广应用奠定了基础。

机场跑道水泥混凝土道面板尺寸分析

中国机场通常采用板宽不超过5 m的水泥混凝土道面板,国际上已有机场采用板宽6 m以上的水泥混凝土道面板。相比大尺寸水泥混凝土道面板,小尺寸道面板容易产生病害。为了研究道面板尺寸对道面性能的影响,基于弹性层状理论体系建立道面结构有限元模型,通过改变水泥混凝土道面板平面尺寸,研究了考虑温度梯度时飞机荷载作用下道面板内的应力变化。通过某机场实例分析了温度梯度和飞机荷载共同作用下道面板平面尺寸对道面使用寿命的影响,结果表明:道面板内应力受温度梯度影响较大,常见机型荷载作用下,夏季道面板内拉应力25%以上是由温度梯度荷载造成;不同尺寸道面板在相同荷载作用下,道面产生的损伤量不同,设计过程中加入道面板温度应力计算,选择合适的道面板尺寸,可以显著提高水泥混凝土道面的预期使用寿命。

水泥混凝土路面脱空状态下的荷载应力

探讨了板底脱空的形成机理及一般图式，应用有限元方法，详细分析了不同地基模型（文克勒地基和弹性半空间地基）、不同车辆荷载（单轴、双轴和三轴）作用下无限大板和有限尺寸板在脱空状态下的荷载应力，研究发现，脱空状态下板的荷载应力是未脱空时的1．0～4．6倍不等．通过引入板尺寸修正系数、脱空应力修正系数，给出了考虑脱空影响的路面板荷载应力一般计算式，回归了未脱空无限大板荷载应力，分析了板平面尺寸的影响，提供了脱空应力修正系数诺模图，结果可用于水泥混凝土路面快速评定与断板防治．

大尺寸混凝土预制板路面关键技术研究

综合考虑水泥混凝土路面病害的各种成因,提出以级配碎石为基层的大尺寸混凝土预制板路面结构。通过有限元分析,模拟了混凝土预制板路面施工吊装,确定了混凝土预制板平面尺寸;通过建立力学分析模型,对路面结构进行强度验算,分析预制板平面尺寸、预制板厚度及基层厚度对路面结构受力的影响;同时对基层永久变形与不同板间搭接进行力学分析,以全面了解路面结构的力学特性;研制了混凝土板的自动化拼铺设备,合理设计板间接缝构造,以保证施工质量。针对农村公路的特点和要求,提出适应于农村公路的混凝土预制板路面典型结构。典型结构为15 cm级配碎石(砂砾)柔性基层+1 cm沥青封层+5 cm砂垫层+22 cm水泥混凝土大预制块面层。

农村公路水泥混凝土路面平面尺寸合理划分研究

通过对影响水泥混凝土路面板平面尺寸的荷载应力和温度应力分析，探讨了水泥混凝土平面尺寸的合理划分。因小板块水泥混凝土路面具有造价低、维修方便的优点，在满足通行要求的前提下，可以大大减轻农村公路建设资金的压力，加快农村公路发展速度，从而促进地方经济快速发展。经过研究分析推荐几种小板块水泥混凝土路面平面尺寸，供农村公路水泥混凝土路面设计参考。

温度与荷载耦合下农村公路混凝土路面板结构尺寸优化

为优化农村公路混凝土路面板结构设计以减小路面板厚度和节约成本,对板尺寸和板厚进行研究,分析正负温度梯度下交通荷载的最不利位置,建立文克尔地基上的板模型进行计算。研究结果表明:相比于板厚,板平面尺寸对板中最大拉应力的影响更大,因此可通过减小板尺寸来减小板厚;将只承受轮载作用的板称为小尺寸板,其临界板尺寸为2.0 m×2.0 m;路基反应模量对小尺寸路面板的板中最大拉应力影响不大;考虑疲劳损伤的小尺寸板在正、负温度梯度(15℃和-15℃)下的临界板厚分别为19 cm和16 cm。研究结果可以为节约成本为目的农村公路路面板结构尺寸优化设计提供参考。