PCC+AC复合式路面温度应力分析
复合式路面应力分析
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3 ・ 6
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22 加 A . C层后 温度应 力 的修正
表 1 沥青层 的 P C板的温度翘 曲应力 有 C
MP a
03 .0
许尉 高速 公 路 的 路 面 结 构 , 基 ( 层 、 基 ) 地 基 土 的 温度梯 度不 大 , 温度 变 形 可 忽 略不 计 。水 泥 混 其 凝 土层 的参数 随温度 的变化 幅度很 小 。沥青 层 的参 数 随温度 而 变 化 , E / c 很 小 , 沥 青 层 的 厚 但 aE 也 且
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文章 编 号 :0 9— 4 120 )9— 0 6— 2 10 94 (0 7 0 0 3 0
复合式路面应力分析
口 口 闫 奕 龙 ( 西省 人才交流 中心 , 西 西安 陕 陕
摘 要: 结合工程实际, P C+A 对 C C复合式路面 的温度翘 曲
尉氏至许 昌高速公路 属 国家重 点公 路 日照 至南
阳的一段 , 全长 6 . 6k 4 2 m。起点位 于尉 氏县 东北 十
混凝 土的线膨 胀系数 ,/ ; 常可 取 1% 通
为 10×1 / ; . 0 ℃
—
—
最大温度梯度 , / r; o e 按规范取值 ; C a 度 应力 系数 , 按 lr和 h查 图 2确 可 /
度较 薄 , 水 泥 混 凝 土 层 的温 度 应 力 影 响 有 限 , 对 因
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混凝土路面温度应力的分析与控制
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混凝土路面温度应力的分析与控制混凝土路面是现代交通基础设施中常见的一种路面材料,它具有耐久性高、承载能力强等优点。
然而,在高温季节或者持续曝晒下,混凝土路面会产生温度应力,进而导致路面龟裂、变形等问题。
因此,分析和控制混凝土路面温度应力是非常重要的。
混凝土路面温度应力的分析需要考虑多个因素。
首先,太阳辐射是导致路面温度升高的主要因素之一。
太阳光照射到路面上,被混凝土吸收后,会转化为热能,导致路面温度升高。
此外,环境温度、湿度等因素也会对路面温度产生影响。
其次,混凝土材料的热传导性质是分析温度应力的关键要素。
不同密度、不同配合比的混凝土,其热传导性质存在差异,进而会对温度应力产生影响。
为了减少混凝土路面温度应力的产生,可以采取一些控制措施。
首先,选择合适的混凝土材料是至关重要的。
在设计混凝土配合比时,需要考虑到路面的使用环境和特殊需求。
例如,在气候炎热的地区,可以选择使用高抗温混凝土,降低路面温度应力的产生。
其次,可以通过调整路面的颜色来减少热能的吸收。
浅色的混凝土路面可以反射太阳光,降低路面温度的升高。
此外,还可以在路面表层设置遮阳设施,如树木、凉亭等,减少太阳光直接照射到路面的时间。
在混凝土路面温度应力的控制过程中,监测和预测温度变化是非常重要的。
通过设置温度传感器,可以实时监测路面温度的变化。
这些数据可以用于建立温度应力模型,预测路面温度应力的分布情况。
基于预测结果,可以采取相应的维护和修复措施,避免温度应力导致的路面损坏。
此外,混凝土路面的设计和施工也对温度应力的控制起着重要的作用。
在设计过程中,可以采用一些降低温度应力的结构措施,如设置伸缩缝、控制板块尺寸等。
在施工阶段,需要注意混凝土浇筑的时间和环境条件。
避免在高温、大风等不利条件下施工,以免对混凝土产生不良影响。
总之,混凝土路面温度应力的分析与控制是维护道路耐久性和行车安全的重要任务。
通过合适的设计、选择适当的材料和采取有效的控制措施,可以减少温度应力的产生,延长路面使用寿命,提高道路的承载能力。
复合式路面温度应力浅析
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中以永 咸高速公路为研 究背景 , R C+AC复合 式路 面的 温度 对 C
应 力进 行分析 , 着重 分析 AC层厚 度对温度应力 的影 响。
其底 面高 , 板顶膨 胀变 形会大 于板底 , 中部 隆起 ; 反 , 板 相 当气温 降低 时 , 板顶 温度 较其底面低 , 板顶收缩变 形会大于板底 , 因而板
边缘翘起 。 A C层 吸收太 阳辐 射的能力高于 R C面层 , C 而其 传热 能力低
1 工程背 景
永咸高 速公 路 属于西 部省 际公 路通 道银 武线 ( 银川一 武汉 ) 于 R C层 , C 因此在 R C板上铺筑 了A C C层后 , 会大大改善 R C板 C
陕西境 内的一段 , 线全长 6 .1k 路 5 7 m。本路 段起点位于永寿县陈 的热应力特性 。所 以 R C层 的温度梯度有 很大程度的降低 , C C RC 家 沟西北侧 , 路线 向东南延 伸途经乾县 、 礼泉等城镇 , 点至西安 板 的温度应力也与普通水泥混凝土路面有很大差别 。 终
复 合 式 路 面 温 度 应 力 浅 析
冉永华 任 海涛 叶 莹
摘 要 : 针对 R C+A C C复合式路面 受沥青混凝土 面层 的保 护 , C R C板 的温度 翘 曲应力 、 温度 疲 劳应力 与普通水 泥混凝 土路面 的温度应力存在 较大 区别 的现状 , 结合永成高速公 路项 目, 对这种特 殊路 面结构的温度应力进行计算 、 分析 , 为研
Q h- u m Z ihn c
Ab t a t sr c :Th u h r a ay e h ea t o n lz s t e i e fc in o h e t g sa d r ft e f lc mp c in a r e t s se t al t mp re t ft e ts i t n a d o h i o a t tp e n o n l o s ytmai l st ai Ste eg— c y mm r z h n i e
水泥混凝土路面温度应力分析与控制研究
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水泥混凝土路面温度应力分析与控制研究一、前言随着城市化进程的加速,交通路面建设的需求日益增加。
水泥混凝土路面作为一种重要的路面类型,其优点在于耐久性好、抗压性能强等特点,广泛应用于城市道路、高速公路等工程中。
然而,在日常使用中,由于气候变化、车流量等因素的影响,水泥混凝土路面易受温度应力的影响,从而导致路面破损、龟裂等问题,严重影响交通安全和使用寿命。
因此,对水泥混凝土路面的温度应力进行分析和控制,具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、水泥混凝土路面的温度应力分析1. 水泥混凝土路面的温度变化规律水泥混凝土路面的温度受多种因素的影响,如气候变化、光照、车流量等。
一般情况下,水泥混凝土路面的表面温度高于空气温度,而深部温度则受到路面下土壤温度的影响。
根据研究表明,水泥混凝土路面的温度变化规律可以分为日变化和季节变化两种。
2. 水泥混凝土路面的温度应力计算水泥混凝土路面的温度应力计算需要考虑多个因素,如路面温度、路面厚度、路面材料弹性模量等。
根据研究表明,水泥混凝土路面的温度应力计算可以采用有限元分析法、解析法等方法。
三、水泥混凝土路面的温度应力控制1. 路面材料的选择水泥混凝土路面的材料选择对路面温度应力的控制具有重要的影响。
一般情况下,采用高性能水泥混凝土、沥青混合料等材料可以提高路面的抗温性能。
2. 遮阳措施的采用遮阳措施可以减少路面的日照时间,从而降低路面的温度。
常见的遮阳措施包括路面覆盖物、树荫等。
3. 水泥混凝土路面的加筋设计水泥混凝土路面的加筋设计可以提高路面的抗温性能,降低路面的应力。
常见的加筋设计包括钢筋混凝土加筋、钢纤维混凝土等。
四、结论水泥混凝土路面的温度应力分析和控制是一个复杂的问题,需要综合考虑多个因素。
在实际应用中,可以通过选择合适的路面材料、采取遮阳措施、加强路面的加筋设计等方法进行控制。
这些措施不仅可以提高路面的使用寿命,还可以降低交通事故的发生率,具有广泛的应用前景。
水泥混凝土沥青复合式路面温度应力研究
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普通水 泥混 凝土 路面 的温 度应力 有 较大 的不 同 ,并且 沥 青 层厚 度 的大小 直 接 影 响 混凝 土 板 的温 度 应力 的大 小 。所 以, 有必要 对 P C+A C C复合式 路 面 的温 度应力 进行 分析 研 究 。本文 结 合 河南 省 许 尉 高速 公 路 工程 ,对 P C+A C C复合 式 路
昌市区东南侧孙刘赵互通式 立交 与许平南高速公 路相接。许 尉高速公路路基宽度 2m,采用 “ 8 柔 + + 刚 柔”型长 寿命路面结构型式 ,具 体结构型 式 为 :土基 ( 冲击 压 实 处 理 ) +石 灰 土 或 固化 剂 垫层 + 灰 碎 石 基层 +防水 连 接 层 +水 泥 混 凝 土 二
图 1 许 尉高 速 公 路 结 构 示 意 图
2 1 无 沥 青上 面层 P C板 温度 应力 计算 方 法 . C 对于无 沥 青上 面层 P C板 温 度 应力 的 计算 方 C 法 ,现行 的 《 路 水 泥 混凝 土路 面设 计 规 范 》 公
(T 4 2 0 ) 规定 : J G D 0~ 0 2 最大 温度 梯 度 时混 凝 土板 的 温 度 翘 曲应 力 按
种 路 面 的某 些 缺 点 ,作 为 高 速 公 路 和一 级 公 路 的 路 面结 构 ,具 有 良好 的发 展 前 景 。 由于 沥 青 层 的 存 在使 得 P C+A C c复 合 式路 面 的水 泥混 凝 土 板 的
面 层 +应力 吸 收层 +改性 沥青 混 凝 土 面层 ( 构 结 图如 图 1 示 ) 所 。
CRCAC复合式路面结构应用比较与分析
![CRCAC复合式路面结构应用比较与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/133542e2dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b0f5.png)
CRCAC复合式路面结构应用比较与分析CRCAC复合式路面结构是一种将温拌沥青混凝土(CRC)作为中间层,再铺设一层级配粗粒混凝土(AC)作为面层的路面结构。
相比传统的沥青路面结构,CRCAC复合式路面结构具有更好的耐久性、抗裂性和抗变形性,适用于高速公路、特种公路和机场跑道等高要求道路的建设。
本文将对CRCAC复合式路面结构的应用进行比较与分析。
首先,CRCAC复合式路面结构与传统的沥青路面结构相比,在材料选择上更加科学合理。
CRC作为中间层,具有较好的抗裂性和抗变形性,可有效减少路面裂缝和坑洼的产生,延长路面的使用寿命。
AC作为面层,具有较好的抗滑性和耐磨性,能够有效提高路面的抗滑性和耐久性。
因此,CRCAC复合式路面结构在材料的选择上更加符合道路的实际使用要求,有利于提高路面的使用寿命和安全性。
其次,CRCAC复合式路面结构在施工工艺上更加简便高效。
由于CRC和AC各自施工时其温度要求相对较低,且无需摊铺机进行较长时间的铺设,因此在施工过程中更加便于控制施工质量和进度。
而且,CRCAC复合式路面结构中CRC和AC之间通过粘结剂进行粘结,能够有效防止两层之间的脱层情况发生,保证路面的整体性和稳定性。
因此,CRCAC复合式路面结构在施工工艺上具有更大的优势,有利于提高施工效率和质量。
再次,CRCAC复合式路面结构在使用效果上更加稳定可靠。
由于CRCAC复合式路面结构采用了两层结构,能够有效分担车辆荷载,减少路面的变形和开裂情况,从而延长路面的使用寿命。
同时,CRCAC复合式路面结构的中间层CRC具有一定的柔性和变形能力,能够更好地适应路面的变形和荷载情况,提高路面的抗疲劳性和抗变形性。
因此,CRCAC复合式路面结构在使用效果上更加稳定可靠,有利于降低路面的维护成本和提高道路的运行效率。
综上所述,CRCAC复合式路面结构在材料选择、施工工艺和使用效果上均具有明显的优势,适用于高速公路、特种公路和机场跑道等高要求道路的建设。
复合式路面(PMCC-PCC)温度应力有限元分析
![复合式路面(PMCC-PCC)温度应力有限元分析](https://img.taocdn.com/s3/m/fe2a6f7fa417866fb84a8e14.png)
进 行 了分析 , 论 了温度 非线 性 、 讨 面层 厚 度 、 凝 土 模 量 和材 料 线膨 胀 系数 等对 温 度 应 力 的影 响 。 混 计 算 结果表 明 : 与普 通混 凝 土路 面相 比 , MC - C P C P C复合 式路 面 的温度 应 力减 小 了 7 %左 右 , 随 并
a d l we v me t t e r du ton g ows The i e r e a i n f c o f up r pa m e s n o r pa e n , h e c i r . ln a xp nso a t r o pe ve nt ha s me i l e e wh l he ln a xp nso a t owe a e n sr ve s n l e e a nfu nc ie t i e re a i n f c orofl r p v me tha e r e i fu nc .PM CC-
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第2 8卷
第 3期
长安 大 学 学报 ( 自然科 学版 )
Junlf hn ’ nvrt( a rl c ne dtn orao C aga U i syN t aSi c E io) n ei u e i
Vo . 8 No 3 12 .
中图分 类 号 : 1 . 1 U4 6 2 6 文 献标志 码 : A
Fi t l m e na y i f t m pe a u e s r s n Po y e o i id Ce e nie e e nta l ss o e r t r t e s i l m r M d fe m nt
摘
要 : 合 物 改 性 水 泥 混 凝 土 ( M C ) 硅 酸 盐 水 泥 混 凝 土 ( C ) 合 式 路 面 是 一 种 新 型 路 面 聚 P C 与 P C 复
混凝土路面板的温度应力分析研究
![混凝土路面板的温度应力分析研究](https://img.taocdn.com/s3/m/901bdc8568dc5022aaea998fcc22bcd127ff4247.png)
混凝土路面板的温度应力分析研究一、研究背景混凝土路面板是公路工程中常用的材料,其承受着车辆行驶和气候变化等多种因素的影响。
在气温变化的情况下,混凝土路面板会发生温度应力,从而影响其使用寿命和安全性能。
因此,对混凝土路面板的温度应力进行研究具有重要意义。
二、温度应力的原因混凝土路面板的温度应力主要由以下两个原因引起:1.温度差异:混凝土路面板所处的环境温度变化较大,而混凝土的导热系数较小,导致路面板内外温度差异,从而引起温度应力。
2.材料性质:混凝土是一种膨胀系数较大的材料,在温度变化时会发生体积变化,从而引起温度应力。
三、温度应力的计算方法混凝土路面板的温度应力可以通过以下公式进行计算:σ = α × E × ΔT其中,σ为温度应力,α为混凝土的线膨胀系数,E为混凝土的弹性模量,ΔT为温度变化量。
四、温度应力的分析1.温度应力的影响混凝土路面板的温度应力会影响其使用寿命和安全性能。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,会引起路面板的开裂和破碎,从而影响其使用寿命;当温度应力足够大时,会引起路面板的变形,从而影响车辆的行驶安全性能。
2.影响温度应力的因素混凝土路面板的温度应力受多种因素影响,主要包括环境温度、路面板厚度、混凝土的线膨胀系数和弹性模量等因素。
3.温度应力的控制方法为了控制混凝土路面板的温度应力,可以采取以下几种措施:(1)选择合适的混凝土材料;(2)增加路面板厚度;(3)控制环境温度;(4)采取合理的施工工艺;(5)进行定期维护和检修。
五、结论混凝土路面板的温度应力是影响其使用寿命和安全性能的重要因素。
通过对温度应力的分析,可以采取相应的措施来控制其温度应力,从而提高其使用寿命和安全性能。
同时,还需要加强对混凝土路面板的维护和检修,以保证其长期稳定运行。
水泥混凝土路面温度应力的计算与分析
![水泥混凝土路面温度应力的计算与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f285bb360640be1e650e52ea551810a6f524c8e8.png)
水泥混凝土路面温度应力的计算与分析近年来,随着城市化进程的加速和交通运输的不断发展,水泥混凝土路面的应用范围越来越广泛。
在使用过程中,路面温度的变化不仅会影响路面的性能和寿命,还会导致路面产生应力,进而影响路面的稳定性和安全性。
因此,对水泥混凝土路面温度应力进行计算和分析具有重要意义。
一、水泥混凝土路面温度应力的影响因素水泥混凝土路面温度应力的大小受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1.路面厚度:路面厚度是影响路面温度应力的重要因素,厚度越大,路面承受的应力就越小。
2.水泥混凝土的强度:水泥混凝土的强度直接影响路面的承载能力,强度越高,路面承受的应力就越大。
3.路面温度:路面温度是影响路面温度应力的主要因素,温度升高会导致路面产生膨胀应力,降温会导致路面产生收缩应力。
4.材料的热物性质:材料的热物性质是影响路面温度应力的重要因素,包括热导率、热容和热膨胀系数等。
二、水泥混凝土路面温度应力的计算方法水泥混凝土路面温度应力的计算方法主要包括两种:经验公式法和有限元法。
1.经验公式法经验公式法是通过经验公式计算出路面的热应变和温度应力,其计算公式为:ε = αΔTσ = Eε其中,ε为路面的热应变,α为路面的热膨胀系数,ΔT为路面的温度变化量;σ为路面的温度应力,E为路面的弹性模量。
2.有限元法有限元法是通过建立数学模型,采用数值计算方法对路面温度应力进行计算。
该方法可以考虑路面的复杂结构和材料特性,计算结果更为精确。
其计算过程主要包括以下几个步骤:(1)建立数学模型:根据路面的实际情况,建立数学模型,包括路面的几何形状和材料特性等。
(2)划分网格:将路面划分成有限个小单元,每个小单元称为单元网格。
(3)确定边界条件:确定路面的边界条件,包括路面的温度边界和约束边界等。
(4)求解方程:根据路面的初始温度和边界条件,求解热传导方程和力学方程,得到路面的温度分布和应力分布。
(5)分析结果:根据计算结果,分析路面的温度应力分布情况,评估路面的稳定性和安全性。
混凝土路面板的温度应力分析
![混凝土路面板的温度应力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ad6f2ace760bf78a6529647d27284b73f24236d1.png)
混凝土路面板的温度应力分析一、引言混凝土路面板是城市道路建设中常见的路面类型之一。
随着城市化进程的不断推进,城市道路的交通量和运输质量不断增加,因此混凝土路面板的使用量也不断增加。
然而,在使用过程中,混凝土路面板受到高温、低温等外界环境因素的影响,易产生温度应力,从而影响混凝土路面板的使用寿命和安全性能。
因此,研究混凝土路面板的温度应力分析,对于提高混凝土路面板的性能和安全具有重要的意义。
二、混凝土路面板的温度应力1. 温度应力的概念温度应力是指由于温度变化引起的应力。
在混凝土路面板使用过程中,由于外界环境因素的影响,混凝土路面板表面温度和内部温度会发生变化,从而引起温度应力。
2. 温度应力的计算方法在混凝土路面板的温度应力计算中,主要采用热应力计算方法。
该方法通过计算混凝土路面板在不同温度下的热应力大小,来确定混凝土路面板在使用过程中可能产生的温度应力。
3. 温度应力的影响因素混凝土路面板的温度应力受到多种因素的影响,包括混凝土的材料性质、外界环境温度变化、混凝土路面板的结构形式等。
三、混凝土路面板温度应力分析的方法1. 数值模拟方法数值模拟方法是通过建立混凝土路面板的有限元模型,采用计算机软件进行数值模拟,从而得出混凝土路面板在不同温度下的热应力大小和分布情况。
2. 实验方法实验方法是通过采用温度控制系统和测量仪器,对混凝土路面板进行温度应力实验,从而得出混凝土路面板在不同温度下的热应力大小和分布情况。
四、混凝土路面板温度应力的控制方法1. 混凝土材料的选择在混凝土路面板的设计中,应根据实际情况选择合适的混凝土材料,包括水泥、骨料、矿物掺合料等,以提高混凝土路面板的抗温性能。
2. 混凝土路面板结构的设计混凝土路面板的结构设计应根据实际情况进行优化,包括混凝土路面板的厚度、支撑方式、伸缩缝位置等,以减小混凝土路面板受温度应力的影响。
3. 温度控制技术的应用在混凝土路面板使用过程中,应采用温度控制技术,通过控制混凝土路面板的温度,减小混凝土路面板的温度应力。
水泥混凝土路面温度应力的计算与分析
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水泥混凝土路面温度应力的计算与分析水泥混凝土路面的温度应力是路面施工和使用过程中需要考虑的一个重要问题,它对路面的稳定性和耐久性有着直接的影响。
在本篇文章中,我将详细介绍水泥混凝土路面温度应力的计算与分析方法,并分享我的观点和理解。
一、温度应力的原因与表现水泥混凝土路面温度应力主要由两个原因引起:温度变化和限制条件。
当路面受到温度变化的作用时,水泥混凝土路面会产生热胀冷缩效应,从而产生内部的温度应力。
路面的几何限制条件(如交通荷载、边界约束等)也会导致温度应力的产生。
这些温度应力在路面表面的表现形式是裂缝和变形。
由于水泥混凝土的有限的抗拉强度,温度引起的应力超过其抗拉强度时,路面就会产生裂缝。
由于温度应力的作用,路面可能会出现变形现象,如变形、凸起等。
二、温度应力的计算与分析方法下面我将介绍两种常用的水泥混凝土路面温度应力的计算与分析方法。
1. 数值模拟方法数值模拟方法是目前常用的一种计算水泥混凝土路面温度应力的方法。
它基于有限元原理,通过将路面划分为小的单元,对每个单元进行温度场和应力场的计算,最后通过求解大量单元的方程组得到整体的温度应力分布。
数值模拟方法的优点在于能够考虑复杂的边界条件和材料性能,并且计算结果准确可靠。
然而,该方法需要较为复杂的数值计算技术,对计算机硬件和软件要求较高,而且计算过程较为繁琐。
2. 经验公式方法经验公式方法是另一种计算水泥混凝土路面温度应力的方法。
该方法基于已有的实测数据和经验公式,通过简化计算过程,得到大致的温度应力估计值。
这种方法的优点是简单易行,不需要复杂的计算过程和专业的数值模拟技术。
然而,由于经验公式方法忽略了一些影响因素和细节,因此计算结果可能不够精确。
该方法更适用于一般性的工程设计和初步评估。
三、个人观点与理解在我看来,水泥混凝土路面温度应力的计算与分析是确保路面稳定性和耐久性的重要环节。
准确地计算和分析温度应力,不仅可以指导工程设计和施工过程,还可以为路面维护和养护提供依据。
混凝土路面温度应力分析与预测
![混凝土路面温度应力分析与预测](https://img.taocdn.com/s3/m/d44d7329a200a6c30c22590102020740be1ecd0a.png)
混凝土路面温度应力分析与预测一、引言混凝土路面是现代交通建设中广泛应用的一种路面结构。
由于其具有高强度、耐久性强、施工方便等优点,因此在道路、桥梁、机场等工程中得到了广泛应用。
然而,在高温季节,混凝土路面会因为受到阳光直射而产生高温应力,进而导致路面开裂、起砂、变形等问题。
因此,对混凝土路面温度应力的分析与预测具有重要意义。
二、混凝土路面温度应力形成原因混凝土路面温度应力主要是由于混凝土路面在受热时,因为温度不均匀而发生的应力变形。
具体来说,混凝土路面在受到阳光直射时,被照射的部分温度升高,而未被照射的部分温度相对较低。
因此,混凝土路面在受热时,会因为温度梯度而形成内部应力,进而导致路面变形、开裂等问题。
三、混凝土路面温度应力分析方法1. 数值模拟法数值模拟法是一种常用的混凝土路面温度应力分析方法。
通过建立混凝土路面的有限元模型,利用数值计算方法对路面的应力变形进行模拟,从而得到混凝土路面在不同温度下的应力分布情况。
该方法可以快速、准确地获得混凝土路面的应力分布情况,是目前混凝土路面温度应力分析的主要方法之一。
2. 实验测试法实验测试法是一种直接测量混凝土路面应力的方法。
通过在路面上安装应力传感器等测试设备,对路面应力进行实时监测,并记录路面在不同温度下的应力变化情况。
该方法可以直接反映混凝土路面的实际应力情况,是衡量混凝土路面性能的重要方法之一。
四、混凝土路面温度应力预测方法1. 统计方法统计方法是一种常用的混凝土路面温度应力预测方法。
该方法通过对历史气象数据、路面材料特性等因素进行统计分析,建立预测模型,从而预测混凝土路面在不同温度下的应力分布情况。
该方法可以较为准确地反映混凝土路面在不同条件下的应力变化情况,是目前混凝土路面温度应力预测的主要方法之一。
2. 人工神经网络方法人工神经网络方法是一种基于人工神经网络理论的混凝土路面温度应力预测方法。
该方法通过建立混凝土路面的神经网络模型,对路面的应力变形进行模拟,从而得到混凝土路面在不同温度下的应力分布情况。
混凝土路面中温度-应力耦合作用的研究
![混凝土路面中温度-应力耦合作用的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d7b2204a5bcfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e63.png)
混凝土路面中温度-应力耦合作用的研究一、研究背景混凝土路面是城市道路中最常见的路面类型之一,其承受着机动车辆和行人的重压力,因此其耐久性和稳定性非常重要。
然而,随着气候变化和城市化的发展,混凝土路面所面临的问题也越来越多,其中一个关键问题就是温度-应力耦合作用。
因此,对混凝土路面中温度-应力耦合作用的研究显得尤为重要。
二、研究内容1. 温度和应力对混凝土路面的影响:分析温度和应力对混凝土路面的影响,包括混凝土路面的变形、裂缝等问题。
2. 温度和应力的耦合作用:探究温度和应力的耦合作用对混凝土路面的影响,分析其机理。
3. 影响因素分析:分析温度和应力耦合作用的影响因素,包括气候、交通量、路面结构等因素。
4. 现有技术研究:对目前国内外研究混凝土路面温度-应力耦合作用的技术进行综述,包括传统的试验研究和数值模拟技术。
5. 数值模拟:利用数值模拟技术,对混凝土路面中温度-应力耦合作用进行模拟研究。
三、研究方法在研究中,将采用实验和数值模拟相结合的方式进行研究。
首先,通过实验获取混凝土路面在不同温度和应力下的变形、裂缝等数据。
然后,将实验数据输入到数值模拟软件中,进行数值模拟分析。
四、研究意义1. 为混凝土路面设计提供科学依据:通过研究混凝土路面中温度-应力耦合作用,可以为混凝土路面设计提供科学依据,提高路面的耐久性和稳定性。
2. 探究混凝土路面在不同环境下的变形规律:通过分析混凝土路面在不同温度和应力下的变形规律,可以揭示混凝土路面的变形机理,为混凝土路面的设计和维护提供指导。
3. 推动混凝土路面研究的发展:深入研究混凝土路面中温度-应力耦合作用,可以为混凝土路面研究的发展提供新思路和新方法。
五、研究难点1. 实验数据的获取和处理:实验数据的获取和处理是混凝土路面中温度-应力耦合作用研究中的难点之一。
2. 数值模拟的精度:数值模拟的精度对研究结果的准确性有很大影响,需要对模拟参数进行精确校验。
3. 环境因素的影响:环境因素对混凝土路面中温度-应力耦合作用的影响较大,需要充分考虑环境因素的影响。
混凝土路面的温度变化与热应力研究
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混凝土路面的温度变化与热应力研究一、引言混凝土路面是交通运输领域中的重要组成部分,承载着车辆和行人的重量和运动。
但是,由于外界环境因素的影响,混凝土路面的温度会发生变化,这会对路面的稳定性和耐久性产生影响。
因此,混凝土路面的温度变化与热应力研究具有重要意义。
二、混凝土路面的温度变化1. 温度变化的原因混凝土路面的温度变化主要受到以下因素的影响:(1)太阳辐射:太阳辐射是导致混凝土路面温度变化的主要原因之一。
当太阳辐射照射到路面上时,路面会吸收一部分太阳辐射能量,导致路面温度升高。
(2)大气温度:大气温度是影响混凝土路面温度的重要因素之一。
当大气温度升高时,路面也会随之升高。
(3)降雨:降雨会影响路面温度的变化,因为雨水会导致路面温度降低。
(4)风速:风速对路面温度的影响主要是通过对太阳辐射的阻挡和对路面热量的带走来实现的。
2. 温度变化的特点混凝土路面的温度变化具有以下特点:(1)昼夜温差大:由于太阳辐射只在白天存在,因此混凝土路面的温度在白天会明显升高,而夜间则会明显降低。
(2)季节变化:随着季节的变化,大气温度会发生变化,从而导致混凝土路面温度也会发生变化。
(3)地理位置:不同地理位置的混凝土路面温度变化也有所不同,主要是由于不同地理位置的太阳辐射、大气温度、风速等环境因素存在差异。
三、混凝土路面的热应力1. 热应力的概念混凝土路面的热应力是指路面由于温度变化而产生的内部应力。
当路面温度变化时,混凝土会产生热胀冷缩现象,从而导致路面内部产生应力。
2. 热应力的影响混凝土路面的热应力对路面的稳定性和耐久性具有较大的影响。
热应力会导致路面开裂、变形等问题,从而影响路面的使用寿命。
此外,热应力还会影响路面的摩擦系数,进而影响车辆的行驶安全。
3. 热应力的计算方法混凝土路面的热应力计算方法有多种,其中较为常用的是线性渐进法和松弛系数法。
线性渐进法可以较为准确地计算混凝土路面的热应力;而松弛系数法则更加简单易行,适合于较为简单的工程计算。
RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的力学分析中期报告
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RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的力学分析
中期报告
本文旨在介绍RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的力学分析中期报告,具体内容如下:
一、研究背景
道路是城市交通的重要组成部分,而路面的运行性能是影响道路交通安全和舒适性的重要因素。
传统的水泥混凝土(PCC)路面存在裂缝和变形等问题,其耐久性和承载能力常常受到限制。
因此,需要开发一种新型路面结构,能够提高路面的承载能力和耐久性。
RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构通过在PCC路面中加入变形能力较强的沥青混合料(AC),并加入具有良好耐久性和强度的RoadMesh加筋材料,可以有效提高路面的承载能力和耐久性,减少裂缝和变形等现象。
二、研究内容
1.路面材料试验
进行了AC和PCC的基础试验和RoadMesh加筋材料的力学性能试验。
结果表明,RoadMesh材料具有较好的拉伸性能和韧性,能够有效抑制路面的裂缝和变形。
2.路面力学分析
建立了RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的有限元模型,并进行了多种情况的力学分析,包括静态荷载、动态荷载和施工过程中的应力分析。
研究表明,RoadMesh加筋结构可以显著提高路面的承载能力和耐久性,减少裂缝和变形的发生。
三、研究成果
目前已完成了RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的中期报告,包括路面材料试验和路面力学分析两个方面。
下一步将进行更加深入的研究,包括加筋结构的优化设计和实际应用的验证等。
预计在不久的将来,该结构将可以广泛应用于城市道路和高速公路建设中,为道路交通安全和舒适性的提升做出贡献。
复合式路面_PMCC_PCC_温度应力有限元分析
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Tmin e-βz sin (6ω +βz )
(3) 式中 : tp (τ, z) 为道路温度场函数 ;τ为时间 ( h) ; Tmax 为道路路面最高温度 ; Tmin 为道路路面最低温度 ;
ω = π/ 12 ( rad/ h) ;β = [ω/ (2λ) ]0. 5 ;λ为导温系数 , 一般取 0. 003 m2 / h 。
表 2 不同温度分布的温度应力计算结果
温度分布方式
①②③④⑤⑥
下面层温度应力/ MPa 3. 57 3. 00 2. 79 2. 72 2. 15 2. 14
由表 2 可见 ,由于温度非线性分布引起的内应 力的影响 ,PMCC2PCC 复合式路面板所受到的温度 应力较温度线性分布时有明显变化 。随着单元高度
文献[7 ] 在大量实测数据的基础上 , 分析并建 立了混凝土路面最高温度 Tmax 、最低温度 Tmin 和最 高气温 Ta ,max 、最低气温 Ta ,min 的经验回归公式 Tmax = 1 . 246 5 Ta ,max + 4 . 993 2 , R2 = 0. 94
(4) Tmin = 1. 080 4 Ta ,min - 0. 387 5 , R2 = 0 . 95
以惠州地区为例 ,每年的七月份 ,一般日最高气 温为 38 ℃,日最低气温为 26 ℃,可求得 PMCC2PCC 复合式路面结构的温度梯度为 54. 5 ℃/ m (以 22 cm 厚度板作为标准) ,小于文献[ 10 ]推荐的惠州地区所 属公路区划的最大温度梯度 (86~92) ℃/ m。本文采 用文献[10 ]推荐的最大温度梯度进行温度应力分析。
第 3 期 申爱琴 ,等 :复合式路面 ( PMCC2PCC) 温度应力有限元分析
复合式路面层间剪应力分析_袁明
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Fig. 2
Fig. 3
图 3 层间最大剪应力的 y 位置 The y position of interlayer maximum shear stress
图1 Fig. 1
计算模型示意图( 单位: cm)
Schematic diagram of calculation model
x 轴向与汽车行 坐标原点设在双圆荷载中间, y 方向为路面横向, z 轴向竖直向下。 驶方向一致, 经计算, 完全结合状态下层间最大剪应力发生在 x y 方向 15. 975 cm 处, 方向 9. 585 cm, 如图 2 、 图 3。
1319
[ 7 -9 ] 。复合式 的受力特点、 黏结性能也进行了深入研究 尤其是室内剪切试验的剪切角 路面层间最大剪应力, 度一直没有明确的理论来确定, 笔者基于弹性层状体 PCC 层间最大 应用 BISAR3. 0 程序分析了 AC、 系理论, [ 10 ] 剪应力、 剪切角及其变化规律; 采用 MATLAB 软件 进行非线性优化拟合出层间最大剪应力、 剪切角度与 黏结层模量的三维函数, 其显著影响因素 AC 层厚度、 应用此函数可方便快捷的计算剪应力、 剪切角, 为提高 AC、 PCC 层间抗剪能力提供理论指导。
复合式路面层间剪应力分析
袁 明, 凌天清, 张睿卓, 房 刚
( 重庆交通大学 土木建筑学院 , 重庆 400074 ) 摘要:复合式路面的常见病害常表现为层间剪切滑移破坏 。选取典型的水泥混凝土下面层 、 黏结层、 沥青混凝土上 面层为一整体, 应用 BISAR3. 0 程序, 计算分析了复合式路面层间最大剪应力 、 剪切角及其对温度、 结构层厚度、 材 料模量、 行车荷载等参数的敏感性 。结果表明: AC 层厚度、 黏结层模量、 行车荷载对层间剪应力 、 剪切角影响显著, 当黏结层厚度由 6 mm 变为 16 mm 时, 层间最大剪应力降低 48. 85% , 剪切角降低 11. 29% ; 同时, 综合分析黏结层厚 fminsearch 度对层间剪应力、 层间抗拉拔性能的影响 , 确定黏结层的合理厚度约为 3 mm。 应用 MATLAB 软件 surf、 工具绘出层间剪应力、 剪切角分别与 AC 层厚度、 黏结层模量的三维曲面图 , 并进行非线性优化拟合出 3 者之间的 函数关系。 关 键 词:道路工程; 复合式路面; 剪应力; 剪切角; 非线性优化 中图分类号:U 416. 2 文献标志码:A 文章编号:1674 - 0696 ( 2011 ) 06 - 1318 - 05
复合式长寿命路面结构分析探讨
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复合式长寿命路面结构分析探讨祁敏艳【摘要】采用路面结构的三维参元法以及弹性层状体系理论,对PCC+ AC复合式路面进行了荷载应力分析,并对复合长寿命路面结构进行了验算,结果表明,复合式长寿命路面改善了层弹性模量对PCC板底温度应力的影响,提升了路面的实际使用寿命.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(040)015【总页数】2页(P167-168)【关键词】复合式长寿命路面;温度应力;使用寿命【作者】祁敏艳【作者单位】山西运城路桥有限责任公司,山西运城044000【正文语种】中文【中图分类】U416.2据调查显示,目前中国的高速路面设计寿命常规为30年左右,可是实际的使用年限却不到10年,更甚者只是具有4年左右的运营时间,此后就开始频繁的修葺环节,这不仅影响了车辆的正常通行造成人民出行的极为不便、浪费赶路时间、增加汽车用户的燃料费用,而且给国家带来巨大的维修费用和资源的滥用,严重违背可持续发展战略和绿色环保的时代理念,为社会带来严重的经济影响,宏观来讲,对设计年限外的道路进行修葺是不经济的社会行为,是应该尽量去避免的;如何延长设计打破设计年限的30年大关,如何保证道路的实际使用寿命是国内外学者纷纷探讨的话题,并已取得一定成就,复合式长寿命路面就是解决道路寿命问题的最佳产物[1]。
笔者针对设计年限和使用年限问题,从路面的要求和建设标准、路面结构入手,以注重延长使用寿命为主体,对复合路面进行深度探究和分析。
长寿命路面在使用上的定义年限为40年,长寿命路面即设计年限超过40年的路面结构。
随着时代的不断进步,人们也为长寿命道路提出了新的要求;第一,设计使用寿命超过40年,不包括40年;第二,实际年限内,只是进行必要的常规保养,没有主要承重层和结构性的修改;第三,具备足够的承重层厚度,具备设计年限内的最经济道路选择,即保证最低维修费用;第四,在设计的使用年限内,道路结构完整,不发生道路结构的长大损坏和重修;因其具备社会最经济特征,故而在使用期间,如果出现道路问题也不会对交通产生重大干扰,可以尽量避免道路的堵塞,由此带来的道路使用群体不满、愤懑情绪以及道路有关部门、当地政府的压力将会得以减轻,一定程度上确保社会的稳定和长治久安。
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奔 . 梁施 工工程 师手册 [ , 桥 M] 北京 : 民交通 出 人
5 立 柱施工 : 除桩头 后 , ) 破 利用龙 门将加 工好 的钢筋 笼就 位 [ ] 国干 . 2袁 结构设计原理 [ . M] 上海 : 同济大学 出版社 ,0 0 20 . 焊接 , 立柱模板分两 半就位连接 , 将 待模板 固定完成后 , 利用龙 门 [] 3李 斌 , 公路 工程地质 [ 、 M] 北京 : 民交通 出版社 ,0 4 人 20 , 吊混凝 土料斗将混凝 土入 模。 [] 4 刘光 庆 , 郑 勇, 刚构一连 续 梁桥 施 工控 制技 术 [] 山 西建 J, 6 盖 梁施工 : ) 先将 抱箍 固定在 立柱 上 , 后将 贝雷 片放置 在 然
中 图分 类 号 : 1 . U4 62 文献标识 码 : A
P/ +A C3 C复合 式路 面是 一种 “ 刚柔相 济 ” 的路 面结 构形 式 , 赵互通式 立交 与许 平 南高 速公 路相 接。许尉 高速公 路路 基宽 度
既有刚性路 面耐久性 好 的优 点 , 有柔 性路 面行 车舒适 的优点 , 2 采 用“ +刚 +柔 ” 又 8m, 柔 型长 寿命 路面结 构形 式 , 体结 构形 式 具 土基( 冲击压实处理 ) +石灰 土或固化剂 垫层 +二 灰碎石基层 并且摒弃 了这两种路 面的某些 缺点 , 为高速公 路和一级 公路 的 为 : 作
层厚度对温度翘 曲应力 的影 响。
2 1 无 沥青上 面层 P C板 温度 应 力计算 方 法 . C
对 于无沥青 上面层 P/ 板 温度应力 的计算方法 , C3 现行的 J G T I 02 0 公 路水泥混凝土路面设计规范 规定 : 3 —0 2 4 最大温度梯度时 混
F ^下
后进行钻孔施工 , 孔后 用龙 门将 加工好 的钢筋笼 吊入 孔 中 , 成 安 施工方 面提供 了参考。 装导管 , 进行 混凝 土灌注。 参考 文献 :
4 系梁施工 : 系梁模板 依有 底套 箱原理 制作 , ) 将 悬挂 于平 台 纵梁上进行系梁施工 。
[] 1 杨文 渊, 徐
路面结构 , 具有 良好 的发展 前景 。由于沥 青层 的存 在 , 使得 P / +防水连接层 +水 泥混 凝 土 面层 +应力 吸收 层 +改 性沥 青混凝 C3
+A C复合式路面 的水泥混凝 土板 的温度应力 与普通水 泥混凝 土 土 面层 。
路面 的温度应力有较 大的不 同 , 并且沥青 层厚度 的大小直 接影 响 2 P C+A C C复合 式路 面温 度翘 曲应力计 算 方法 混凝土板温度应力 的大小 。对于水 泥混凝 土路 面 P / 板 的温 度 C3 P / +AC复合式路 面结 构在 P / 板 上铺 筑 了 AC层 后 , C3 C3 大
O ' t m= B () 1
交, 路线 向西南经过鄢 陵县 、 昌县 , 许 终点在许 昌市 区东南侧孙 刘
其中, 为( 无沥青上面层 ) 最大温度梯度时混凝土板的温度
1 平台在使用前 , ) 要认真 检查 各连 接部 位焊接 质量 , 轨道 平 抱箍上 , 每侧 2排 , 设底 模 , 铺 盖梁骨 架钢 筋分批 吊入安装 , 最后 完成混凝 土浇筑。整个过程均需龙 门配合 。 顺度 , 整个平 台稳定性 , 并进行试 运行 , 无异常 问题 时方可开始 使 安装侧模 ,
1 工程 概况
与许平南高速公路相接 , 全长 6 .6k 4 2 m。本 路段起点位 于尉 氏县
东北十八里 乡西南侧 , 接兰考至尉 氏段 高速公 路的尉 氏互 通式 立
尉 氏至许 昌高速公路属 国家重点公路 日照至南 阳的一段 , 南 凝土板 的温度 翘曲应力按式 ( ) 1 计算 :
维普资讯
第3 3卷 第 1 3期
2 00 7 年 5 月
山 西 建 筑
SHANX I ARCH I TECTURE
V0 . 3 No. 3 13 1
Ma . 2 0 y 07
・ 31 ・ 9
文 章 编 号 :096 2 (0 7 1 —3 90 10 .8 5 2 0 )30 1 —2
用。
4 结 语
某项 目承建 的富春 江特 大桥是 整个 杭千 高速公 路 的重点 控
2 为便于工 人在平 台上操 作 , 台顶用方 木和竹 篱笆 满铺 , ) 平
并 固定 牢 固 。
制性工程 。其所研 究应用 的新技术 工艺 , 得 了许 多具有操作 价 取 3 桩基施工 : 用龙 门将钻机 就位 于平 台横梁 上 , 接完 成 值 的经验 , ) 利 连 特别是为 后续 工程 在多 卵石 、 漂石 地 质构造水 的研究 , 国 取得 了较大成果 , 但对 于复合 大改善 了 P c板 的热应 力 特性 , C3 的温度 翘 曲应力 也与 普 c P/ 板 式路 面中 P / 板 温度应 力的研究 , C2 尤其 是 AC层厚度对 P c板 温 通水泥混凝 土路面有很 大差别 。因此 , c 需要 对其温度 应力进行 分 度应力 的影 响方 面 , 究较 少 。文 中将结 合 河南 省许 尉高 速 公 析研究 。 研 路 , P + C复合式路 面 的温度应 力进 行分 析 , 对 ( A 着重 分析 A C
P C +AC 复 合 式 路 面 温 度 应 力 分 析 C
杨 建 军
摘 要: 结合河南省许尉高速公路工程 , P C+AC复合式路面的温度 翘曲应力进行 了分析 , 出了随着 A 对 C 得 C层厚度的增 加温度翘 曲应力逐 渐降低 , 降低趋势越来越缓 的结论。指 出应正确衡量温度应 力与经济 的关系, 且 从而能做 出最佳选择。 关键 词 : 复合 式路面 , 沥青层厚度 , 温度 应力