详情

原文传递温度和行车荷载作用下橡胶混凝土路面静力性能研究

论文题名：	温度和行车荷载作用下橡胶混凝土路面静力性能研究
关键词：	橡胶混凝土路面;静力性能;温度荷载;行车荷载
摘要：	与普通混凝土路面相比，橡胶混凝土路面有更好的耐久性能和疲劳性能，同时在吸声和减震方面也有良好的表现。目前，有关橡胶混凝土的研究多局限于力学性能，对橡胶混凝土路面的研究少之又少。本文通过橡胶混凝土和普通混凝土路面模型试验以及有限元模拟分析，对温度和行车荷载作用下橡胶混凝土路面的静力性能进行了研究，为橡胶混凝土路面的大规模应用提供理论参考，研究工作包括：　　对橡胶混凝土路面接缝板、普通混凝土路面接缝板、橡胶混凝土路面单块板进行加载试验，研究其静力性能变化规律。结果表明，不同荷载水平下，橡胶混凝土路面接缝板最大拉应力均小于普通混凝土路面接缝板，而最大竖向位移均大于普通混凝土路面接缝板。与橡胶混凝土路面单块板相比，橡胶混凝土路面接缝板的最大拉应力和竖向位移均有所减小。　　利用ABAQUS子程序和FORTRAN语言编程，建立了橡胶混凝土和普通混凝土路面在高温和低温环境中的温度场，对两种混凝土路面板的温度梯度进行了对比分析，并研究了橡胶混凝土路面板温度梯度随厚度变化的规律。结果表明，橡胶混凝土和普通混凝土路面板高温环境中的正、负温度梯度均大于低温环境中的正、负温度梯度，温度沿路面厚度方向的传递具有滞后性，且高温环境下橡胶混凝土路面板相比普通混凝土路面板的正温度梯度提高了10.23%。相同温度作用下，随着橡胶混凝土路面板厚度的增加，正温度梯度逐渐降低。　　基于橡胶混凝土路面板高温环境中的温度场，研究温度作用下橡胶混凝土路面板的静力性能，并分析敏感性参数对橡胶混凝土路面板最大翘曲应力和竖向位移的影响。结果表明，与普通混凝土路面板相比，橡胶混凝土路面板纵缝中部、横缝中部、板角、板中的最大翘曲应力依次减小了28.27%、26.36%、26.44%、24.38%。面层模量、地基模量、温度梯度对橡胶混凝土路面板最大翘曲应力和竖向位移的影响显著；而基层模量、基层厚度、层间摩擦系数对其影响较小；面板长度对纵缝中部的最大翘曲应力和竖向位移影响较大；传力杆直径对其基本无影响；增加地基模量可以显著降低橡胶混凝土路面板的翘曲程度，增加基层厚度可一定程度上减小路面板的最大翘曲应力。　　在温度作用的基础上，施加行车荷载，研究耦合作用下橡胶混凝土路面板的静力性能，并分析敏感性参数对橡胶混凝土路面板最大耦合应力和竖向位移的影响。结果表明，温度与行车荷载耦合作用下，各敏感性参数对橡胶混凝土路面板最大耦合应力与竖向位移的影响程度与温度单独作用时的影响程度相似。增加基层厚度、基层模量、地基模量、层间摩擦系数均可减小橡胶混凝土的最大竖向位移，耦合作用下基层厚度对橡胶混凝土路面板静力性能的影响程度相比于温度单独作用时有所提高。
作者：	马从辉
专业：	建筑与土木工程
导师：	薛刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	内蒙古科技大学
学位年度：	2022