温度骤降下桥面铺装层温度场及热应力分析.pdf

《温度骤降下桥面铺装层温度场及热应力分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、垫墼』墅霾【簋篁至!Q翅)迤亘建挝窒通工程0日皿度骤降下桥面铺装层温度场及热应力分析一何立，周琴■重庆交通大学土木工程学院。重庆400074摘要：为了研究环境温度骤降对桥面沥青铺装层的低温抗裂性的影响，采用ANSYS对桥面铺装层的温度场及热应力进行分析。首先分析环境温度骤降下桥面铺装层不同时间温度场和温度梯度的分布情况；然后根据温度梯度的分布结果迸一步研究了在最不利时间条件下，桥面铺装层的温度应力情况。关键词：交通工程桥面铺装温度应力有限元北方严寒地区，气候环境恶劣、温度极端、温差大、换季冻融循环等原因，使沥青混合料的脆性变大，变形能力下降。许多沥青混凝土桥面铺装容易出现低温冻裂、早期老

2、化、粘附、疲劳性能减弱开裂等病害[“。”桥面铺装层的热分析1．1热分析计算参数对桥面的分析基于以下假设⋯：(1)桥面铺装各层为完全均匀、各向同性的线弹性材料；(2)仅考虑桥面沿横向和竖向温度变化，即忽略铺装层在桥面纵向的温度变化；(3)桥面铺装层面层与基层之间是完全连续的，层间温度的传递也是完全连续；采用表1的参数进行计算。表1材料参数、＼材料参数＼细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土C50混凝土热传导率k(J／m．h．qc)36008400弹性模量E(MPa)120011003250泊松比“0．25O．2比热容C(J／kg．℃)900850960热膨胀系数(10。5／。C)2．41．21．

3、2温度场分析在进行温度场分析时，将其简化为二维平面模型[23。这里采用铺装层结构为8cm调平混凝土层+20cm中粒沥青混凝土面层，假设桥面铺装结构的初始温图1铺装结构热对流示意图度为0。C，环境温度为一20。C。铺装结构热对流示意图，如图1所示。(1)根据分析桥面铺装层中心至边缘的温度变化速率，分别取(O，0．1)、(1，0．1)、(2．5，0．1)、(4，0．1)、(6，0．1)、(8，0．1)、(10，0．1)七个点来分析，各个点的温度分布变化如图2。瞄1．图2沿铺装结构横向的温度变化由上图可见：①沿着铺装结构横向(x方向)，其温度变化随着时间的增长曲线趋于平缓；②铺装结构的变化速率

4、随着铺装结构中心向边缘方向的变化越来越快；③铺装结构中心点的变化速率明显小于铺装结构边缘点的温度变化速率。(2)通过ANSYS求解得出了桥面铺装结构在一20qc下的温度梯度情况，分别取(0，0．1)、(1，0．1)、(2．5，0．1)、(4，0．1)、(6，0．1)、(8，0．1)、(10，0．1)七个点来分析，桥面铺装结构x方向随时间变化的温度梯度曲线如图3。图3铺装结构x方向随时间变化的温度梯度曲线由上面的结果及图表可看出：①沿着铺装结构横向(x方向)，其温度梯度变化随着时间的增长曲线先急剧上升再平缓下降；②铺装结构在时间接近5000s时即1h一1．5h之间，在x方向的温度梯度达到最

5、大。2温度应力分析根据温度场分析，已经得到在1h到1．5h之间，其铺装层结构在长度方向(x方向)的温度梯度达到最大，故在进行桥面铺装层温度应力分析时选择在1h的温度场结果进行热应力分析耦合分析。得到桥面铺装在1h时温度场的温度应力，第一主应力如图4。。{2；二6一．：々2L’{，j二S{i35：92图4铺装结构的第一主应力由计算的结果分析可知：(1)温度从0。C降低到一15℃，沥青铺装面层结构中心的底部产生了0．13MPa的拉应力，沥青铺装面层结构翼缘板边缘处的底部产生了0．30MPa的拉应力；(2)在翼缘板附近，沥青铺装层面层底部产生的最大温度应力与水泥混凝土调平层产生的温度应力存在明

6、显差距，且调平层的拉应力超过沥青铺装面层出现的拉应力；(3)沥青铺装面层的横向温度应力分布呈现明显的“两边高中间低”现象。当沥青铺装层出现的横向拉应力大于沥青混凝土的极限抗拉强度时，沥青铺装面层的上表面容易出现纵向温缩裂缝。随着时间的推移，进而引发横向温缩裂缝，甚至与纵向裂缝一起发展成块状、网状裂缝。3结论及建议本文通过采用ANSYS对桥面铺装层结构的温度场分析和温度应力分析得出如下结论及建议：(1)在模拟寒冷地区突然降温情况下，桥面铺装层结构会产生具有一定规律的温度场，在突然降温的前期(1一·157·一。美标中路基填料与国内相关行标中技术指标的对比分析一符超，孔祥辉●中交第二航务工程局

7、有限公司第六工程分公司检测中，D。湖北武汉430000摘要：本文结合泰国铁路复线项目，通过将美标AASHTO中路基填料的级配、液塑限及细粒含量、CBR值等技术指标要求与国内相关行标中的技术指标进行对比分析，并经过原理分析填料中相关组成成分对填料的使用性能的影响，总结出切实可行的施工控制措施。关键词：美标路基填料原理分析路基施工常见质量通病为压实度不足和开裂。路基开裂是路基填筑后常出现的一种现象，路基的开裂会加剧地面水对路基结构的损坏