【博士】連續(xù)配筋混凝土剛?cè)釓?fù)合式瀝青路面研究【2007】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　連續(xù)配筋混凝土剛?cè)釓?fù)合式瀝青路面(CRC+AC)是將CRC板的高強(qiáng)度與AC的行車舒適性相結(jié)合的一種新型復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，CRC作為剛性基礎(chǔ)，主要起承重作用，表面AC層主要起功能作用。CRC+AC結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用小，是重載交通高速公路長(zhǎng)壽命路面結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向之一?！　”疚囊蚤L(zhǎng)潭高速公路、長(zhǎng)永高速公路、325國(guó)道廣東恩平一級(jí)公路大修工程為技術(shù)依托，根據(jù)CRC+AC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，圍繞CRC+AC的設(shè)計(jì)理論與方法，進(jìn)行荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力、端部位移與結(jié)構(gòu)、路肩板不配筋時(shí)縱縫拉桿受力分析與設(shè)計(jì)、層間剪應(yīng)力分析、層間材料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、CRC+AC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配筋設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)、材料性能與實(shí)體工程應(yīng)用等方面的研究工作，形成較為系統(tǒng)的研究成果?！　「鶕?jù)CRC+AC路面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，形成CRC+AC的結(jié)構(gòu)體系理論；分析了CRC+AC結(jié)構(gòu)的損壞模式，提出層間界面的滑動(dòng)與推移、CRC板邊沖斷破壞和鋼筋拉斷破壞等三種主要破壞形式，層間滑動(dòng)需要通過(guò)瀝青面層厚度設(shè)計(jì)與層間結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)來(lái)控制；CRC板邊沖斷破壞可通過(guò)板厚與配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行控制；鋼筋拉斷破壞主要是通過(guò)配筋設(shè)計(jì)來(lái)滿足混凝土體積收縮應(yīng)力?！　?yīng)用空間等參元有限元模型，對(duì)CRC+AC復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，分析了結(jié)構(gòu)的最不利荷位及各參數(shù)對(duì)CRC板應(yīng)力的影響規(guī)律，得到不同裂縫間距歷時(shí)，CRC板的兩種臨界荷位，并分析指出最佳裂縫間距Ld=1．5~2．0m時(shí)，CRC+AC結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)最佳。為方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析了無(wú)瀝青面層時(shí)CRC板的應(yīng)力，并繪制諾謨圖、回歸計(jì)算公式，同時(shí)提出了地基模量目的修正系數(shù)物?！　♂槍?duì)路肩邊板不配筋的設(shè)想與實(shí)踐，分析了邊板配筋與不配筋時(shí)CRC板的端部位移，并運(yùn)用有限元方法進(jìn)行了驗(yàn)證；同時(shí)分析了考慮路肩邊板縱縫拉桿約束條件下滑動(dòng)區(qū)長(zhǎng)度三l的計(jì)算。根據(jù)CRC+AC結(jié)構(gòu)端部位移狀況與工程實(shí)踐，針對(duì)其與CRCP路面的不同，提出了橋梁伸縮毛勒縫的端部處理方式并與橋梁結(jié)構(gòu)伸　　縮裝置合并的處理模式及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式?！　∫訡RC+AC結(jié)構(gòu)層間界面剪應(yīng)力分析、層問(wèn)粘結(jié)層材料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)為基礎(chǔ)，提出考慮層間剪切指標(biāo)的瀝青面層厚度設(shè)計(jì)模式，并綜合考慮層間界面剪應(yīng)力、粘結(jié)層材料抗剪強(qiáng)度、瀝青面層車轍容許深度的瀝青面層厚度確定方式以及層間界面結(jié)構(gòu)形式與材料要求?！　「鶕?jù)CRC+AC的臨界荷位與荷載組合，以現(xiàn)行規(guī)范JTG D40．2002為基礎(chǔ)，以板底綜合疲勞應(yīng)力為指標(biāo)，提出CRC板厚設(shè)計(jì)方法。提出以橫縫邊緣中部的荷載應(yīng)力加相應(yīng)位置橫向溫度翹曲應(yīng)力的荷載組合I為控制CRC板邊沖斷破壞的最不利荷載模式；并提出極端裂縫間距條件下CRC的板邊沖斷破壞驗(yàn)算方法?！　∫訨TG D40．2002中CRC板的配筋設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，分析了裂縫的最佳間距(1．5m-2．0m)和裂縫的合適寬度(0．7mm-1．0mm)，提出了縱向鋼筋直徑與間距的選擇原則、布置方式與要求：提出CRC板的平面尺寸、接縫設(shè)置以及路肩邊板不配筋時(shí)縱縫拉桿的設(shè)計(jì)?！　⊥ㄟ^(guò)修筑CRC+AC及CRCP試驗(yàn)路，實(shí)際考察了CRC+AC的路用性能，積累了CRC+AC路面的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，成功解決了施工中的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，包括鋼筋制作、安裝與支架，混凝土配合比設(shè)計(jì)與指標(biāo)，雙摻量混凝土材料的膨脹性能控制，施工布料與振搗控制，端部處理施工等。并對(duì)試驗(yàn)路進(jìn)行了跟蹤觀測(cè)，調(diào)查了試驗(yàn)路CRC板的裂縫變化情況?！　?

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