场道加铺utw罩面的结构特性研究论文

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1、场道加铺UTW罩面的结构特性研究毕业论文目录第一章绪论11.1UTW简介及其主要特点11.2UTW的产生和发展过程11.3UTW在场道修复研究和应用中的现状与存在的问题31.4论文研究的内容和意义4第二章UTW复合结构体系分析52.1复合结构体系概述52.2界面粘结模型的分析52.3界面特性分析62.4新旧混凝土粘结状态的力学机理分析72.4.1新旧混凝土粘结的宏观力学性能72.4.2新旧粘结界面的微观力学机理分析82.5各结构层对粘结状态的影响研究92.5.1旧道面表面性状对粘结性能的影响92.5.2罩面材料性能对粘结强度的影响92.5.3界面处理方式

2、对粘结强度的影响102.6本章小结11第三章UTW复合结构力学模型分析123.1相关基本理论概述123.1.1层状体系基本理论123.1.2弹塑性理论基本原理123.1.3道面结构的非线性分析原理143.1.4反预应力作用理论143.2力学结构模型特征分析153.2.1力学模型的建立153.2.2力学模型理论分析16第四章复合层状道面结构有限元模拟204.1有限元模型简介204.1.1有限元分析的基本原理204.1.2有限元离散化20-47-4.1.3基本分析过程214.2复合结构模型参数条件234.2.1飞机荷载参数234.2.2道面厚度的确定244.

3、2.3轮印面积的确定254.2.4临界荷位及机轮布置254.3有限元模型的建立264.3.1单元类型的确定264.3.2材料模型264.3.3几何模型的建立及网格划分274.3.4外部荷载及边界条件的确定284.4有限元模型结果分析284.4.1界面状态对复合结构整体性能的影响分析284.4.2应力应变时程响应分析314.5复合结构在理想状态下的性能响应模拟分析374.6本章小结44第五章结论与展望465.1论文的主要结论465.2需要进一步研究的问题47致谢48参考文献49附件50-47--47-第一章绪论1.1UTW简介及其主要特点超薄水泥混凝土罩面

4、（Ultra-ThinWhitetopping，UTW）是指对已经部分或全部丧失使用性能的道面进行水泥混凝土超薄层覆盖而恢复其使用功能的一种道面翻新修复的技术措施。与常规水泥混凝土道面盖被不同的是，该技术所采用的罩面层厚度通常在80mm以下，而普通的水泥混凝土盖被厚度多在200mm以上；二者不仅存在着厚度上的差别，它们的力学反应机制也存在着根本差异，主要表现为荷载作用下结构层的物理力学反应状态的本质差别。具体体现为常规厚度盖被是作为独立的面层结构承受各种外部荷载的作用，而下层的旧道面结构这时仅仅起到基层结构的作用，使得旧道面的剩余承载能力被抛弃；而在超薄

5、水泥混凝土罩面结构中，通过适当的界面粘结处理，使罩面与旧道面间形成良好的粘结状态，并以复合结构的形式作为道面层共同承受各种荷载，这样，不但能充分利用下层旧道面的剩余承载能力，罩面起到完整表面作用的同时，也能够更好地与下层旧道面协调变形。该结构的技术特点主要包括以下几点[1]：1）厚度较薄，通常为50-100mm，对道面的高程和使用环境影响小；2）通过增强罩面与旧道面的界面粘结力，可有效利用旧道面的剩余承载能力，共同协调工作；3）接缝间距超短，可减小各种变形和荷载应力的不利影响；4）有利于对道面表层质量的改善，如可快速提高道面的抗滑性、抗侵蚀性等；5）施工

6、速度快且成本低，有利于机场等的短期停航翻新的要求；6）与相同厚度的沥青混凝土罩面相比，不仅成本低、使用年限更长，而且具有更好的抗水毁、耐腐蚀性能。基于以上优点，使得超薄水泥混凝土罩面技术在旧道面翻新工程中受到越来越多的关注，相关研究也成为当前道面翻新技术研究的热点。随着国内需要翻新和升级改造的旧道面数量的急速增加，该技术在机场改造升级过程中将会发挥更重要的作用。1.2UTW的产生和发展过程超薄水泥混凝土罩面作为一种道面翻新修复的新技术，尽管其在快速恢复和提升道面表面质量的优势非常明显，但在其产生之初却曾受到各方面的颇多争议，因为按照传统的刚性路面设计方法

7、，这样的“超薄”面层单独承受来自上部的各种荷载时，其承载能力将会很差，从而容易导致其本身极易破坏，只有当超薄罩面层与旧道面间具有可靠粘结性和协调工作性的前提下才能发挥其表面质量改善的效果。20世纪90年代初[2]，美国肯塔基州预拌混凝土协会在肯塔基市街道上进行了初步尝试，铺筑了厚度90mm-47-的超薄层水泥混凝土罩面层试验段；与此同时，美国水泥混凝土路面协会技术革新委员会也在研讨超薄罩面层的可行性，共同的目标促使他们两家联手共同铺筑了最早的超薄罩面并进行了联合试验研究。该试验路段位于肯塔基州通往路易斯维利的一个垃圾场的入口处，每天有400-600辆重型

8、卡车在此通过，他们在该试验路上分别铺筑了50mm和90mm的水泥混凝土罩面层，并