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山区高速公路水泥混凝土路面早期断裂成因分析及防治技术研究
| 论文题名： | 山区高速公路水泥混凝土路面早期断裂成因分析及防治技术研究 |
| 关键词： | 山区高速公路;水泥混凝土路面;断裂成因;防治技术 |
| 摘要： | 从目前我国水泥混凝土路面的使用状况来看,路面板的早期开裂及断板破坏是最为普遍和受关注的问题。引起路面板早期破坏的原因是综合性的,主要包括路面结构设计、材料选择、施工技术、外界环境荷载、工程地质等方面的影响因素。在不同气候分区、不同地质及水文条件下,引起水泥混凝土路面早期病害的最直接因素是不同的。目前,国内外已有大量水泥混凝土路面损伤及断裂特性的研究成果,但有关路面早期开裂的力学分析工作还比较少,有必要进一步加强这方面的研究工作。 论文以广东QL高速公路为依托工程,在对路面使用状况进行调查分析的基础上,采取有限元模型计算的方法,从力学性能角度对路面面层早期断裂原因进行分析,并对路面断裂板进行了处治及效果评估。论文取得的研究成果如下: 1.对依托工程水泥混凝土路面的建设及使用状况进行调查和分析,得出车车辆荷载、温度荷载和面板接缝传荷能力差是路面断裂产生的主要影响因素。 2.采用有限元数值分析方法,分析车辆荷载应力及温度应力对水泥混凝土路面受力的影响,得出车辆荷载应力及温度应力的耦合作用是水泥混凝土路面断裂的最重要原因。 3.采用有限元数值分析方法,计算了路面结构隔离层对水泥面板受力的影响,结果表明,设置蜡制养护剂隔离层,减小了面层与基层间的摩擦作用,不利于板底拉应力的控制。 4.采用有限元数值分析方法,分析得出:车辆和温度荷载变化对水泥面板的受力影响较大,但对贫混凝土基层结构内部的应力状况影响较小;在车辆荷载及温度荷载综合作用下,路面板的纵向开裂将先于横向开裂。 5.采用有限元数值分析方法,对板底脱空状况下的路面结构受力进行计算,结果表明,当板底存在脱空时,在外界荷载作用下,路面板将产生横向及纵向裂缝,但贫混凝土基层结构的应力状况受脱空影响较小,将不会产生开裂。 6.结合路面使用状况调查及数值模拟计算分析,提出了依托工程路面裂缝的处治方案,并对裂缝板的处治效果进行了评估。 |
| 作者： | 曾俊标 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨宏志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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