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基于应变能理论的CRC+AC复合式路面抗剪分析
| 论文题名： | 基于应变能理论的CRC+AC复合式路面抗剪分析 |
| 关键词： | 连续配筋混凝土;沥青混凝土;复合式路面;抗剪强度 |
| 摘要： | 随着我国经济的持续发展，高速公路也经历了近二十年的高速建设阶段，交通量和交通荷载的不断增加导致公路运输出现了重轴载、多轴数、高胎压的新特点。传统的沥青混凝土路面和水泥混凝土路面在当前的交通荷载条件下，已经出现了大量的病害。因此，需要研究服务水平更高的路面结构，CRC+AC复合式路面便是一种新型的高性能路面结构，沥青混凝土面层提供了良好的路面行驶舒适性，连续配筋混凝土板主要负责承重。 由于沥青面层和混凝土板之间的材料性能差异，复合式路面层间是变形、滑移、开裂等病害的易发区。目前，层间抗剪性能的研究存在着一定的局限性，未考虑第二主应力的传统抗剪强度判定方法有着一定缺陷，本文提出根据应变能理论进行抗剪研究和分析，采用应变能指标判定复合式路面层间抗剪状态。 首先，采用有限元软件建立连续配筋混凝土基层沥青路面三维有限元模型，计算沥青混凝土层和层间的应变能以及水平剪应力，分析两种指标之间的联系和区别。结果显示，在竖向荷载和水平荷载共同作用下，应变能最大值出现在沥青面层上部，路表的应变能集中区域在水平荷载作用方向后方。虽然层间应变能稍小，但是层间应变能容许值可能不足，层间的应变能最不利区域和水平剪应力最不利区域呈现了一致性，层间最不利点都处于水平荷载作用方向前方，初步证实了应变能指标的可行性。然后以层间最不利点为特征点，研究了各个因素对应变能的影响情况。结果显示，应变能对沥青面层的厚度和弹性模量的变化很敏感，两者的增大都会导致应变能的明显降低；混凝土板的厚度和配筋率对层间应变能的影响不大，但是两者对混凝土板本身防止破坏有着重要的作用；合理的配筋能够控制横向裂缝的间距，不仅可以保护混凝土板，而且对减小层间应变能也有积极的作用；超载情况下，应变能增幅明显，高温、超载的条件对复合式路面层间十分不利；层间接触状态对应变能影响不大，却会影响剪应力大小，此时采用剪应力指标难以判定层间抗剪状态，证明了剪应力指标的局限性。 |
| 作者： | 陈东 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 黄立葵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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