不同基层类型水泥混凝土路面温度翘曲结构试验与理论分析.pdf

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1、第27卷第6期中国公路学报Vo1．27NO．62014年6月ChinaJourna1ofHighwayandTransportJune2014文章编号：1001-7372(2O14)06—0017i0不同基层类型水泥混凝土路面温度翘曲结构试验与理论分析田波，权磊，牛开民(交通运输部公路科学研究院，北京100088)摘要：为了研究基层类型变化时普通接缝水泥混凝土路面(JPCP)在温度荷栽作用下的响应规律差异，铺筑了3种常用基层，分别为水泥稳定碎石基层(CTB)加铺Ac功能层、贫混凝土基层(LCB)、级配碎石基层(GCSB)，并且在其上铺筑了设置有传力杆、拉杆的水泥混凝土足尺试验路，通过振弦式应变

2、计监测了板内不同位置与深度处的温度与应变波动情况；进一步建立了基于Winkler地基上多层板体系的水泥混凝土路面温度应力有限元计算模型(各结构层模量通过承栽板试验确定)，通过实测应变、应力数据验证了模型的可靠性，确定了计算温度应力的模型边界条件。在此基础上，建立了九联板温度应力有限元模型，分析了采用不同基层类型、面层一基层界面处理方式、接缝宽度以及正负温差对路面板的响应。结果表明：板内应变／应力一温度变化规律具有非常明显的近似滞回特性，贫混凝土基层路面板内温度应力最大，级配碎石基层的最小；按该方法计算的温度翘曲应力处于其他3种代表性方法计算结果之间。关键词：道路工程；水泥混凝土路面；结构试验；

3、温度翘曲应力；数值模拟；基层类型中图分类号：U414．216文献标志码：AStructuralExperimentandTheoreticalAnalysisofThermalCurlinginJPCPwithDifferentBaseTypesTIANBo，QUANLei，NIUKai-min(ResearchInstituteofHighway，MinistryofTransport，Beijing100088，China)Abstract：Inordertoinvestigatethedifferencesofresponsetothermalloadinjointedplainconc

4、retepavement(JPCP)resultedbythechangeofbasetypes，thefull—scaleinstrumentedconcretepavementsusingthreetypicalbasecombinations，ACoverCTB，LCBandGCSBrespectively，withdowelbarsandtiebarsintheslabwereconstructedandthetemperatureandstrainvariationsweremonitoredviathevibratingwireembedmentstraingaugesindiff

5、erentdepths．Additionally，basedonthemulti—layersystemlayingoverWinklerfoundation，anFEAmodelwasdevelopedtocalculatethethermalstress(thematerialpropertiesweredeterminedbytheplatebearingtest)．Themodelwasvalidatedbythemeasuredstrainandstressdata，andtheboundaryconditionsofthemodelwerealsodetermined．Furthe

6、rmore，thenine—slabFEAmodelwasestablishedandtheresponseswereanalyzedwhenadoptingfourrealtypicalstructures，includingtwodifferentslab—baseinterfacetreatmentmethods，twojointcuttingwidthandpositiveandnegativetemperatureprofiles．Theresultsshowthatthevariationsofstrain／stress收稿日期：2013-09—02基金项目：交通运输部西部交通建设

7、科技项目(200731822301—4)作者简介：田波(1973一)，男，陕西商洛人，研究员，博士研究生导师，工学博士，E—mail：b．tian@rioh．Crl。18中国公路学报2014生VS．temperaturehasahysteretic—likecharacteristicandthethermalstressismaximumintheslabwithLCBandminimumint