公路隧道斜向预应力混凝土路面结构性能研究

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1、分类号：U4510710-2010121094硕士学位论文公路隧道斜向预应力混凝土路面结构性能研究王飞导师姓名职称夏永旭教授申请学位级别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2013年4月25日论文答辩日期2013年6月6日学位授予单位长安大学ObliqueprestressedconcretepavementstructureresearchofroadtunnelADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangFeiSupervisor：Prof.XiaYongxuChang’anUniversity

2、,Xi’an,China摘要随着我国社会经济的不断发展，公路隧道的建设脚步不断加快，人们对于隧道内的行车安全也更加的关注。以往公路隧道内路面主要采用普通混凝土路面。但是随着车辆的飞速增加以及超载的情况日益严重，普通混凝土路面常会发生挤碎、拱起、错台、啣泥等病害，由于隧道内环境比较恶劣，路面的破坏对行车安全产生了较大的影响，所以很有必要对现有隧道混凝土路面进行改进。由于预应力混凝土路面具有很多传统的混凝土路面无法比拟的优点，可以弥补传统隧道内路面的不足。因此，有必要开展预应力混凝土路面的研究工作。本文首先针对现有的纵向预应力混凝土路面所存在的预应力损失过大、路面板纵向长度受到限

3、制、预应力锚头处混凝土强度要求高、不能连续施工等问题，提出一种全新的斜向无粘结预应力混凝土路面结构。其次，建立了，预应力混凝土路面的数值分析模型，将底基层、基层、路面层三层分开建模，然后拼装成为预应力混凝土路面模型。对预应力路面层采用弥散式模型并将预应力看做一个外力施加在锚头处，这也符合无粘结预应力结构的特点。最后，采用数值模拟方法，较为全面地研究了不同参数下的预应力混凝土路面的轮载应力、温度翘曲应力、温度胀缩应力及它们之间的耦合应力，得到了不同参数搭配下预应力混凝土路面的各项特性指标。为公路隧道斜向预应力混凝土路面的设计提供了技术支持。关键词：隧道预应力路面；数值模拟；力学

4、参数IAbstractWiththedevelopmentofsocialeconomyinChina,thepaceofhighwaytunnelconstructionhasbeenspeedingupandtrafficsafetyintunnelhasreceivedpublicattention.Inthepast,thepavementofhighwaytunnelwasmainlyplainconcretepavement.However,withtheincreaseofmotorvehiclesandoverloading,plainconcretepave

5、mentoftenemergesthedamageslikecrushing,hunchingupanddislocation.Becausetheinnercircumstanceofhighwaytunnelisrelativelysevere,thedamagestothepavementwillhaveagreatinfluencetothetrafficsafetysoitisnecessarytoimprovethecurrentconcretepavementinthetunnel.Comparedwithmanytraditionalconcretepavem

6、ent,prestressedconcretepavementhasagreatadvantageswhichcouldmakeupforthedeficiencyintraditionalpavementinhighwaytunnel.Thus,itisaneedtoresearchonprestressedconcretepavement.Basedonsomeexistingproblemsaboutprestressedconcretepavementlikeexcessivelossofverticalprestress,restrictedverticalleng

7、thofroadslab,highstrengthrequirementsofprestressedconcreteofanchorheadandcan’tcontinuousconstruction,thepaperpresentsabrand-newobliqueunboundedprestressedconcretepavementstructure.Secondly,anumericalanalysismodelofprestressedconcretepavementisestablished