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基于正交试验的有限元双层CRCP钢筋受力状态优化分析
| 论文题名： | 基于正交试验的有限元双层CRCP钢筋受力状态优化分析 |
| 关键词： | 城市道路;连续配筋水泥混凝土路面;钢筋应力;正交试验 |
| 摘要： | 本文依托武汉市城建委《极重荷载条件下城市道路双层连续配筋水泥混凝土路面设计及技术研究（项目编号：201502）》科技计划项目和“武汉市21号公路双层CRCP工程”，采用正交试验分析方法、现场试验路段检测数据标定ANSYS有限元分析模型，对双层CRCP的钢筋受力状态开展相关研究。首先，现场检测数据显示，双层CRCP路面结构中下层钢筋受力过小，没有达到设计预期，即以下层钢筋作为双层CRCP路面结构的主要抗弯构件，提出可能因为结构组合及设计参数影响了面板中性层位置变化并导致钢筋受力不合理的设想；然后，结合不同路面结构模型判断出影响因素并进行正交试验设计和有限元计算，运用正交试验分析方法分析得出影响双层CRCP下层钢筋受力状态各因素的主次顺序，即：素混凝土层厚度>素混凝土模量>水泥稳定碎石层厚度>土基模量>沥青层厚度，在此基础上又对主要影响因素进行了单因素有限元计算分析；最后，根据上述研究结论，提出双层CRCP钢筋受力状态优化措施：（1）在不影响整体路面结构的情况下，素混凝土层厚度降低，甚至取消该结构层，可使钢筋应力更大，钢筋利用率更高；（2）计算结果表明，水泥稳定碎石层厚度为0cm时，下层纵向钢筋应力最大，理论上可以取消该结构层，但考虑到配筋率可能增大及结构设计合理性问题，水泥稳定碎石层厚度宜设15-30cm；（3）可适当减小素混凝土模量，即降低素混凝土层的混凝土标号，以提高路面结构中钢筋应力；（4）提出了针对“21号公路”的工程实践优化方案：沥青层厚度4cm、素混凝土层厚度0cm、水稳层厚度15cm、土基模量45MPa。 |
| 作者： | 杨梅梅 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 吴瑞麟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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