水泥混凝土路面板湿度翘曲应力计算方法

作     者：张翛 赵鸿铎 赵队家 孙立军 ZHANG Xiao;ZHAO Hong-duo;ZHAO Dui-jia;SUN Li-jun

作者机构：山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006 同济大学交通运输工程学院上海201804 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2016年第16卷第1期

页      面：1-7页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51308329) 山西省青年科技研究基金项目(2013021028-2) 山西省自然科学基金项目(2013011027-1) 山西省交通科技项目(2013-1-10 2013-1-11) 

主　　题：路面工程 湿度翘曲应力 等效温度梯度 连续配筋混凝土路面 有限元 基层类型 板顶应力 钢筋应力 裂缝宽度 

摘      要：为了分析湿度梯度对水泥混凝土路面力学性能的影响,采用弹性力学的基本分析方法推导了非均匀无限水泥混凝土路面板在完全自由、轴向变形约束、弯曲变形约束、弯曲和轴向变形组合约束下的湿度翘曲应力计算公式,利用弯矩等效原理,推导了基于湿度翘曲应力的等效温度梯度公式,基于连续配筋混凝土路面,采用有限元法计算了非线性湿度分布情形下水泥稳定基层、粒料基层、沥青混凝土基层、沥青稳定基层、水泥土基层和自然土基层下的板顶和钢筋的应力与板的裂缝宽度。研究结果表明:湿度翘曲应力的大小取决于相对湿度的分布形式;板顶应力随基层刚度的增大而增大,当基层刚度从0.08 MPa·mm-1增大到6.28 MPa·mm-1时,板顶应力从4.1 MPa增大到6.3 MPa;基层类型几乎不影响钢筋的应力;裂缝端部水平位移从板底至板顶逐渐增大,大约从0.0mm增大到2.9mm。