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基于ANSYS的双层配筋CRCP温度应力仿真分析
| 论文题名： | 基于ANSYS的双层配筋CRCP温度应力仿真分析 |
| 关键词： | 公路施工;连续配筋混凝土路面;双层配筋;温度应力 |
| 摘要： | 依托“武汉市21号公路双层配筋CRCP工程”现场实测数据，构建双层配筋CRCP有限元仿真模型，对双层配筋CRCP温度应力展开分析。现场实测数据表明温度荷载应力远大于车辆荷载，温度应力影响显著。在极端温度条件下，钢筋温度应力能达到其屈服强度的50%以上。首先，从钢筋和裂缝两个方面分析了双层配筋CRCP的温度翘曲应力，研究发现：配筋率越高，其翘曲应力越大；相同配筋率下，钢筋间距的影响较钢筋直径的影响大；由于双层配筋CRCP是允许带缝工作且裂缝间距较密集，所以温度翘曲应力总体较小，最大温度翘曲应力位于板中板宽方向；相同配筋率情况下，单、双层配筋形式对翘曲应力影响可以忽略；裂缝间距越大，翘曲应力越大，裂缝间距为0.9m时，由于温度翘曲应力过大有限元模型易产生新的裂缝，与实测裂缝间距0.3m~0.9m居多相符；裂缝宽度越大，混凝土翘曲应力越小；用NOLA温度面积法分离出纵向钢筋温缩应力，纵向钢筋温缩应力占总温度应力的90%以上。然后，参照已有的单层CRCP温缩应力平衡方程构建双层配筋CRCP温缩应力平衡方程，对比了实测温度应力规律与有限元模拟规律，两者相符，得出双层配筋CRCP温缩应力最不利位置是板中裂缝处纵向钢筋，最不利情况是降温的结论。最后进行了参数影响分析，发现：面层模量和上、下层纵向钢筋应力近似呈线性关系，纵向钢筋应力随面层模量的增加而增加；纵向钢筋应力随基层模量、厚度的增加而增加；底基层厚度、土基模量、摩阻系数对双层配筋CRCP纵向钢筋温缩应力几乎没有什么影响；随着裂缝平均间距的增大，纵向钢筋应力明显增大，裂缝间距在1.5m时候，上层纵向钢筋应力在降温30℃时候达到其屈服强度的87.25%；裂缝宽度越大，纵向钢筋应力越大；配筋率越高纵向钢筋温缩应力越小。综上所述，在配筋率一定及施工工艺允许的前提下，推荐采用小直径、小间距的配筋方式。 |
| 作者： | 占逸 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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