碾压混凝土基层沥青路面温度应力分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com((((广东公路交通&'!"年第!期((((((((((((((((((总第!+&期OP5EQD9EQR6Q8K5SA944PE6=5C69ET文章编号!!"#!$#"!%"&'!"#'!$'''!$'"碾压混凝土基层沥青路面温度应力分析李(浩!吴建良!周(勇!钟鼎文!!)公路交通安全与应急保障技术及装备交通运输行业研发中心"广州*!'+&'#&)广东华路交通科技有限公司"广州*!'+&'$摘要!采用,-./.有限元软件"建立了考虑纵向接缝的温度应力三维有限元计算模型"对碾压混凝土基层的温度应力进行

2、计算"分析碾压混凝土的板长%板宽%板厚%温缩系数%模量%温度梯度及沥青层厚度等#个因素变化下温度应力的变化特征"采用仪表法在室内进行了大量碾压混凝土温缩性能试验&结果表明'与传统半刚性基层相比"碾压混凝土温缩系数更小"同等条件下的温度应力减小+'0"抗开裂能力更优#合理的施工工艺和结构组合设计可实现碾压混凝土基层沥青路面的耐久性&关键词!沥青路面!碾压混凝土!温度应力!温缩性能!有限元中图分类号!1+!")&!#(((文献标识码!,'(引言同性的弹性体#!&$各层层间光滑连接#!<$基础底碾压混凝土!>977?@A94B5=C?DA9

3、E=@?C?"简称面固定"基础侧面约束其法向位移#!+$基础以上>AA$是一种单位用水量较少%坍落度为零的超干各层除沥青层外边界自由#!*$沥青层板体连续无(!$<)接缝#!"$碾压混凝土切缝宽度为!=4"切缝无传硬性混凝土"适用于大体积混凝土工程&碾压混凝土基层沥青路面相比传统的半刚性基层沥青荷能力&(+$")模型尺寸为碾压混凝土基层长24"宽+4"切路面主要具有如下优点'强度和耐疲劳性能更优"总体刚度高%路表弯沉小"可防止疲劳损坏和缝宽度!=4#下基层的长宽尺寸与碾压混凝土基层结构性车辙#采用预切缝释放温度应力"可减少不相同#扩大

4、基础尺寸来模拟半无限大空间的特性"规则裂缝"并延缓反射裂缝#对重载交通的敏感性扩大基础长!'4"宽"4"高"4#采用.FGHI*单元"及抗冲刷性更优#早期强度较高%完整性好"能保划分网格后如图!所示&各结构层参数如表!所证整体受力#级配更宽"更易取材&>AA基层沥青示"碾压混凝土基层导热系数取!J*KL4M"温缩$*路面形式从材料和结构上具有一定的经济优势"系数取!J'N!'!7LM$&针对广东地区沥青路面早期损坏情况的大量出现"采用碾压混凝土基层沥青路面结构来解决广(#$!!)东地区重载交通作用下的路面耐久性问题&因此"本文通过,-

5、./.有限元软件"根据广东地区特殊的气候条件"分析碾压混凝土基层耐久性沥青路面的温度应力"为道路结构设计提供一定的参考&!(计算模型和参数选择本文采用三维有限元模型进行温度应力分析"计算假设为'!!$各结构层为均匀%连续%各向图!"路面结构三维有限元模型基金项目!广东省交通运输厅科技项目!编号'&'!'$'&$''"$作者简介!李浩!!%22$$"男"湖北荆州人"硕士"研究方向为路面工程&3$4567'859:76:&'''#;!"<)=94)*!*学兔兔www.xuetutu.com&'!"年第!期((((((((((((((广东公

6、路交通(((((((((((((总第!+&期表!"碾压混凝土基层沥青路面结构层参数结构层类型弹性模量LUV5结构层厚L=4泊松比导热系数L!KL4M$温缩系数L!7LM$$*沥青面层!+''!''J&*!J&&J!N!'$*碾压混凝土基层&<'''&+'J!*!J*!J'N!'半刚性材料下基层&'''&''J&*!J

7、系数!J'N$*!'LM#计算刚度半径'J%!"4&计算过程如下'"*!WWW!$2!%图$"板顶温度应力云图<#

8、靠最大温度梯度时"混凝土板最大温度应力'近纵缝关系不大&有限元计算温度应力最大值为&*$*"))+!'N&%'''N')&"N*<(!!45YW'"WN')<#!W')#+!UV5'J#*"UV5规范算例计算值为'J#+