考虑冲断破坏的玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面结构力学分析

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1、工程硕士学位论文考虑冲断破坏的玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面结构力学分析作者姓名明恩农工程领域交通运输工程校内指导教师张丽娟副教授校外指导教师许薛军高级工程师所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年3月MechanicalAnalysisofContinuouslyReinforcedConcretePavementsusingBasaltFiberReinforcedPolymerBarsConsideringPunchoutADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandi

2、date：MingEnnongSupervisor：Prof.ZhangLijuanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U416.216学校代号：10561学号：201221007575华南理工大学硕士学位论文考虑冲断破坏的玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面结构力学分析作者姓名：明恩农指导教师姓名、职称：张丽娟副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：交通运输工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：路基路面工程论文提交日期：

3、2015年4月22日论文答辩日期：2015年3月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王端宜委员：邹桂莲李智张丽娟孙长新华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宂成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：钟息良日期：厶丨5•年i月以曰学位论文版权使用授权书本学位论文

4、作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览：同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂

5、志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名:明恩在、一日期：2於乂U指导教师签名：A日期：作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编）：摘要玄武岩纤维筋（BFRP筋）连续配筋混凝土路面是一种新型路面，其将玄武岩纤维筋用于连续配筋混凝土路面中，取代现有连续配筋水泥混凝土路面中的钢筋，具有节省钢筋、耐腐蚀、节能环保等优点。冲断破坏是BFRP筋连续配筋混凝土路面的主要病害形式，较窄的横向裂缝间距、横向裂缝传荷能力下降以及板底脱空是导致冲断破坏产生的三个主要因素

6、。为便于推广和应用BFRP筋连续配筋混凝土路面，迫切需要研究以冲断破坏为极限破坏状态的BFRP筋连续配筋混凝土路面的结构力学状态，为提出合理的BFRP筋连续配筋混凝土路面设计方法提供参考，具有重要的现实意义。本文用粘结单元定义裂缝接触面的法向和切向接触关系，即用裂缝剪切刚度来模拟裂缝间的嵌锁作用及裂缝的传荷能力，假定混凝土板底脱空模式，利用ABAQUS有限元软件，建立了考虑冲断破坏的BFRP筋连续配筋混凝土路面车辆荷载有限元模型。研究横向裂缝间距、板底脱空尺寸变化对BFRP筋连续配筋混凝土路面板力学状态和裂缝传荷能力的影响；

7、分别对板底连续和板底脱空状态下BFRP筋连续配筋混凝土路面板荷载力学响应进行参数敏感性分析。探讨横向裂缝剪切刚度对BFRP筋连续配筋混凝土路面板的力学影响。研究表明，横向裂缝间距越小，受荷板板顶最大横向拉应力、受荷板最大竖向位移越大，横向裂缝传荷系数越小。较窄的横向裂缝间距可产生较大的受荷板板顶最大横向拉应力和竖向变形，裂缝传荷能力差，更易产生冲断破坏。随着脱空区域宽度的增加，受荷板板顶最大横向拉应力先增大后减小。受荷板最大竖向位移随着脱空区域宽度的增大而增大，初期增长速度快而后期增长速度慢。脱空区域宽度显著影响横向裂缝传荷

8、系数LTE，随着板底脱空区域宽度的增大LTE值急剧下降。板底脱空使混凝土板的力学条件恶化，良好的板底支撑可以防止冲断的出现。敏感性分析结果表明，增加板厚可明显改善混凝土板的力学状态，提高混凝土板的模量、基层弹性模量、BFRP筋模量及配筋率可在一定程度上改善板的受力状态。提高地基反应模量虽然