连续配筋混凝土路面受力机理与结构设计研究.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * 67890-=opiu * * * * * * * * * * * * * * * * 图2-12，表5 * * * * * * * * * 二、连续配筋混凝土路面受力机理与结构设计研究 2.2-2.2.1-6 2.6 CRCP受力机理分析与研究结果 　　连续配筋混凝土路面与普通混凝土路面存在较大区别，本课题研究根据路面在带裂缝工作状态下的受力特点，围绕路面板厚设计理论与方法，进行了荷载应力有限元分析、裂缝有限元模拟、温度应力解析计算分析、裂缝解析计算分析等工作，得到以下主要研究结果： 　 （1）荷载应力 　　本课题研究建立了合理的有限元模型模拟ＣＲＣＰ路面的实际受力特点，其中，对混凝土体采用三维八结点等参正六面体单元进行模拟；对钢筋层采用正交各向异性的薄膜单元进行模拟；提出了裂缝处的有限元模拟方法及开裂判定准则。分析结果表明，本课题研究提出的有限元模型与ＣＲＣＰ路面实际工作状态较为吻合，能有效分析ＣＲＣＰ在行车荷载作用下的应力状态。 　 （2）荷载应力临界荷位 　　通过对两种荷载布置情况（1）裂缝位于荷载板中部，且荷载从板边向板中移动（荷载骑缝对称布置）；（2）荷载作用在横缝处一侧，并从板边向板中移动，以及五种不同荷载作用位置（荷位①～⑤）处不同荷载应力值进行对比计算研究，得到了不同裂缝间距取值范围下，临界荷位验算时控制应力及最不利荷位选取的依据。 二、连续配筋混凝土路面受力机理与结构设计研究 2.2-2.2.1-6 （3）温度应力 　　　本课题研究在分析了现行规范中温度应力计算方法的不足后，通过建立合理的解析解计算模型，推导出温度应力平衡微分方程；通过对贵州省贵阳绕城高速公路云关坡试验路观测，发现在CRCP路面端部存在一定程度的位移，在此基础上，推导出：（1）两端自由；（2）一端固定一端自由条件下的温度应力解析解。计算结果表明，CRCP路面温度应力值受端部条件固定或自由影响较大。本课题研究的假设符合工程实际，可以此模拟的CRCP真实受力状况并预测其性能变化，为进一步研究打下了基础。 （4）裂缝分析 在分析了CRCP路面裂缝产生的原因、裂缝分类及各影响因素基础上，考虑裂缝处混凝土及钢筋的受力特点，建立了裂缝计算平衡微分方程，并给出相应的迭代计算判定准则。通过初拟各参数值，计算得到裂缝间距、裂缝宽度值范围。同时考虑到以往的研究成果缺少对开裂分析各影响参数对比研究，采用相对比较的方法，通过计算不同参数值在不同取值水平下对裂缝间距、裂缝宽度、钢筋应力指标的影响趋势，得到了不同物理量的各参数对CRCP横向开裂影响的敏感度。 （5）在分析现行规范中CRCP板厚设计存在不足的基础上，提出了考虑CRCP路面裂缝间距、裂缝宽度的连续配筋混凝土路面板厚设计方法和流程，给出各设计参数取值的计算式，可用于ＣＲＣＰ路面板厚设计。 四、连续配筋混凝土路面新型端部锚固结构工作原理 2.2-2.2.1-6 2）混凝土灌注桩锚固 图4.2混凝土灌注桩锚固 四、连续配筋混凝土路面新型端部锚固结构工作原理 2.2-2.2.1-6 4）连续设置多条胀缝 图4.4连续设置多条胀缝 四、连续配筋混凝土路面新型端部锚固结构工作原理 2.2-2.2.1-6 4.1.2.1锚固条件下CRCP端部力系分析 取滑动区AB段进行力学分析，如图4.5所示，AB段长度为L1，B点为固定端，不发生位移，正常状态下如（a）；当温度升高T后， AB段将升温膨胀，在没有外力作用下纵向伸长自由位移量为（b）；当在路面板A点处施加锚固力时，将AB段顶住，限制其位移为，则路面板AB段实际位移为，如（c）所示。 图4.5 路面端部影响范围内力学分析图 a）正常状态下