接缝设传力杆水泥混凝土面层结构力学分析

建立接缝无传力杆及设传力杆时水泥混凝土面层结构的三维有限元模型,运用数值分析方法,分析接缝处水泥混凝土面层的荷载应力、弯沉值和弯沉差,研究了地基模量、传力杆直径对荷载应力及弯沉差的影响规律,并对条件相同的计算结果进行了对比分析.结果表明:计算点的主应力、剪应力、弯沉值和弯沉差随着传力杆直径的增加而呈现减小趋势;当传力杆直径大于35mm时,传力杆直径的增加对降低水泥混凝土面层内计算点的应力值效果已不明显;接缝设传力杆时水泥混凝土面层计算点荷载应力和弯沉差明显小于无传力杆时相应的计算结果;当地基模量不大于800MPa时,建议基于剪应力去估计接缝传荷效率;当地基模量大于800MPa时,建议基于弯沉值或主应力去估计接缝传荷效率.     

水泥混凝土路面传力杆布设方式仿真模拟

为优化水泥混凝土路面传力杆布设间距设计,以有限元理论为基础,依据中国水泥混凝土路面设计规范设置模型参数,建立了文克勒地基上考虑不利荷载作用时的单层面板3D有限元模型。基于模型得到2种传力杆布设方式情况下面板的力学响应值,计算出等间距时接缝传荷系数(LTE)对间距的关系式、LTE和板最大位移,并分析轮迹集中布设传力杆的作用效果。研究结果表明:等间距布设传力杆时,在LTE与传力杆间距计算模型下,间距在450~1 800mm之间变化时,LTE变化小;轮迹集中布设传力杆将LTE平均提高3.015%,且传力杆根数越少提高值越大;LTE相等时,轮迹集中可将每条接缝处传力杆根数平均减小1根,与均布相比,即使减少1根传力杆时仍对板位移产生有利影响,且具有良好的经济效益。     

刚性路面接缝传力杆挠度解析计算

采用能量变分原理推导了双参数地基梁平衡微分方程以及相应的边界条件,进而求得基于双参数地基梁理论的传力杆挠度解析通解.通过算例与传统单参数地基梁理论计算结果进行了比较,表明与单参数地基相比,双参数地基更能真实模拟刚性路面中混凝土对接缝传力杆的支承和约束,单参数地基是双参数地基的特例,传力杆受力分析时,剪切力和弯矩对传力杆挠度的影响同等重要,传力杆受力分析中,杆端弯矩和剪切力应同时考虑,传力杆宜采用弯剪梁模型.     

水泥混凝土路面传力杆应力分析力学模型

应用三维有限元模型分析水泥混凝土路面中传力杆与水泥混凝土的接触状况,并基于弯曲刚度等效原则将传力杆和水泥混凝土面层系统简化为双层梁结构.计算结果表明,弹性地基上双层梁结构可很好地描述水泥混凝土路面的挠曲效应,而接缝处的双层梁相对位移、转角、以及挤压应力合力与三维有限元解的差异,只需对双层梁层间竖向反应模量进行修正即可;随后,总结归纳了相对位移、转角及挤压应力合力修正系数的回归式,讨论给出了接缝传力杆的抗剪刚度与抗弯刚度的计算式,并指出传力杆的传递弯矩的能力很小可忽略.最后,计算分析了梁端部作用集中荷载时,有基层的地基梁接缝传荷问题,指出在接缝抗剪刚度相同条件下,基层存在可使接缝两侧挠度比增大,接缝传递的剪力减小.     

设置沥青功能层的水泥混凝土路面传力杆数值分析

设置沥青功能层的半刚性基层水泥混凝土路面是一种新型复合式路面结构。利用ANSYS建立路面结构的三维数值模型,分析水泥路面传力杆不同参数（长度、间距、直径）对接缝两端弯沉差的影响,同时对不同传力杆组合设计参数进行优化分析,得到了设置沥青功能层的水泥混凝土路面传力杆尺寸和间距。计算结果可为设置沥青功能层的水泥混凝土路面结构设计提供理论依据。     

轮扣式脚手架足尺架体试验及抗连续倒塌性能研究

轮扣式钢管脚手架搭设速度快,连接节点构造简单,易用性强,常用于满堂脚手架。首先依据规范要求,对三步三跨的轮扣式脚手架架体进行足尺试验研究,得到架体的破坏模式和极限承载力。采用有限元软件SAP2000进行分析,节点刚度取35(kN·m)/rad,节点为半刚性连接,并对有限元模型施加初始缺陷荷载,等效水平荷载取理想状态下屈曲极限的1.2%,此时有限元分析结果与试验结果最为贴近。常由于地基承载力不足等原因造成底层脚手架局部塌陷,从而可能引起架体结构连续倒塌,造成巨大的人员财产损失。通过释放支座节点模拟地基局部塌陷,分析架体结构的受力变化,并通过在不同位置设置水平杆,分析其对提高结构抗连续倒塌能力的影响。     

钢管式桥梁栏杆结构性能及设计参数研究

以钢管式桥梁栏杆结构为研究对象,采用现场加载试验与有限元分析法相结合方式,探讨传统的钢管式栏杆结构是否满足《城市桥梁设计规范》强制性修订条文设计性能要求;在此基础上进一步分析了立柱间距L、立柱与扶手构件厚度D、栏杆高度H 3个主要设计参数变化对结构性能的影响规律。结果表明:传统的钢管式桥梁栏杆结构满足规范条文要求,安全储备系数较高;当立柱间距L大于2 200 mm时扶手水平变形率会急剧增大,且栏杆的抗侧移能力与立柱和扶手构件厚度参数呈正相关性而与栏杆高度参数呈负相关性。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构力学分析

采用有限元方法,对直接加铺与施加防反射裂缝措施后再加铺的路面结构进行了力学分析和比较,得到了交通荷载、温度变化和材料参数对沥青加铺层结构力学性能的影响规律.结果表明:直接加铺沥青层结构时,只增加沥青材料强度、厚度和地基模量,都只能在一定程度上改善沥青加铺层结构的力学性能,且不一定经济有效;而加设STRATA应力吸收层,并改善旧混凝土板接缝传荷能力,能较好地改善沥青加铺层在交通荷载和温度荷载作用下的应力应变状态.     

预制式水泥混凝土路面研究现状及发展趋势

水泥混凝土路面具有强度高,耐久性好的特点,适用于高寒高海拔等特殊地区,但其施工时受现场气温和施工工艺影响较大且养生时间长.预制式水泥混凝土路面具有工厂化生产、施工便捷等优点,可适用于对特殊地区路面病害进行快速修复,也可用于解决传统水泥混凝土路面施工的相关问题.主要阐述了预制式水泥混凝土路面的研究和应用现状,分别从设计和...     

水泥混凝土机场道面企口接缝应力分析

利用三维有限元分析软件ANSYS ,对飞机荷载作用下以未设拉杆企口缝形式连接的两块水泥混凝土机场道面板进行了应力分析 ,计算了不同缝隙宽度企口缝的传荷能力及槽口应力分布状态 ,得出了飞机荷载作用下企口缝的破坏形式及可能发生的位置 ,为合理设置机场道面纵向接缝提供理论依据     

水泥混凝土路面设计方法的可靠性分析

以我国现行路面设计规范为依据，对不同交通等级的典型路面结构的厚度计算结果进行了较全面的可靠性分析，认为规范反映路面结构可靠度的各系数取值，对于特重和重交通等级是适当的，但对于中等和轻交通等级可靠度偏低，为明确反映规范方法中隐含的结构可靠度水平，建议以动荷系数和可靠度系数代替现行规范中的综合影响系数，并后分析了设计参数的取值及其变异水平对路面结构可靠度的影响。     

水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用

接缝错台是水泥混凝土路面的常见结构病害,精确预测错台演化规律对制订路面养护对策具有重要指导意义.对国内外几种典型水泥混凝土路面横向接缝错台模型进行对比分析,探讨了模型的演变和发展历程,分析了模型参数不断具体化和隐性化的发展趋势.对广西柳南高速公路的接缝错台发展规律的分析表明,该路段错台发生发展过早过快的主要原因是接缝设计不当,并非面板过薄和交通量增长与预计不符所致;在接缝中设置传力杆可延缓错台的发生,并为预防性养护的有效切入提供足够的时间,便于预防性养护工作的合理安排与顺利开展;同时,指出了应用其他国家或地区的模型时所应遵循的基本原则与综合修正方法,旨在为国内错台模型建立提供有益的参考价值,并为水泥混凝土路面预防性养护技术的推广与发展提供坚实的理论基础.     

水泥混凝土路面接缝引起损坏的分析与对策

针对水泥混凝土路面接缝引起的损坏问题,结合工程实例进行了分析,并找出了预防此类损坏发生的对策．     

公路隧道水泥混凝土路面设计方法

针对公路隧道水泥混凝土路面结构,建立了水泥混凝土路面结构的三维有限元分析模型.在考虑各种计算参数下采用了多元非线性回归方法,得出板纵向边缘中部底面拉应力和板角顶面拉应力的计算公式,并根据容许疲劳拉应力为设计指标提出公路隧道水泥混凝土路面设计方法,推导出水泥混凝土板厚计算公式.通过一个工程实例验证了该方法的有效性,为公路隧道水泥混凝土路面结构设计提供了理论依据.     

水泥混凝土路面路基应力水平分析

通过系统的参数分析,探明了影响路基应力的主要因素,并确定了相应参数在模型中的取值,以此建立三维有限元分析模型.采用该模型对典型水泥混凝土路面结构的荷载应力进行计算,分析了轴重与轴型对路基应力计算深度和荷载应力分布的影响.结果表明,随着轴重和轴数的增加,路基应力计算深度不断扩展,该范围内的应力级位也不断提高;多轴荷载应力的叠加效应在路基深层愈加显著.通过叠加自重应力获得路基中的应力状态,经统计分析表明,路基主应力覆盖范围为30kPaσ190kPa,10kPaσ340kPa,主应力比的变化范围为1.9～6.0.当轴载增加1倍时,路基中的应力级位约提高10kPa.这将对路基性能造成显著影响,因而在路面结构设计中应予以考虑.     

水泥混凝土路面裂隙的成因及处治

裂缝是当前水泥砼路面损毁的的主要原因之一,文章就裂缝的成因、预防、修复3方面进行了初步探讨。