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水泥混凝土路面温度和荷载耦合作用的研究
| 论文题名： | 水泥混凝土路面温度和荷载耦合作用的研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;路面温度;荷载应力公式;温度应力系数;最大温度梯度;疲劳;耦合作用;翘曲应力;气象资料;使用性能和寿命;应力计算方法;地基;气象观测站;负温度梯度;分析的方法;有限元法;影响因素;应用价值;相关因素;损坏机理 |
| 摘要： | 荷载应力和温度应力的耦合作用是影响水泥混凝土路面使用性能和寿命的关键因素，本 论文的研究对于弄清水泥混凝土路面的使用和损坏机理，改善设计质量，具有重要的理论意 义和工程应用价值。 论文首先对典型城市多年气象资料进行分析总结，然后对影响水泥混凝土路面温度状况 的各种因素进行了分析，在此基础上采用理论分析的方法和全国194个气象观测站完整的气 象资料，推导出全国各地相应最大温度梯度值。最后在理论和回归公式的基础上，提出全国 各地2％频率下的最大温度梯度推荐值。 第二，本文在回顾总结水泥混凝土路面的荷载应力和温度应力计算方法的基础上，对温 度荷载和车辆荷载的耦合作用的相关因素进行了分析。文中采用有限元法分析板的翘曲应 力，既可方便地考虑正或负温度梯度作用下地基反力和板自重约束对板内翘曲应力的影响， 也可进一步分析翘曲变形时板与地基的接触情况，以及考虑板与地基脱空对翘曲应力的影 响。 最后，本文利用新荷载应力公式和混凝土疲劳方程推导了混凝土路面疲劳损耗等效换算 公式，并在分析日疲劳温度应力系数的影响因素(包括荷载应力和温度应力的影响，也包括 交通量和轴载谱变化引起的影响)的基础上，由日最大温度梯度推导出相应日疲劳温度应力 系数，最后，根据我国各地气象资料的实测规律，对各地的疲劳温度应力系数进行回归并提 出相应公式，可作为改进结构设计方法的参考和进一步研究的基础。 关键词：水泥混凝土路面 温度应力 荷载应力 耦合作用 疲劳分析 |
| 作者： | 牛开民 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 姚祖康 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输学院 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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