[硕士]山区公路陡坡段水泥混凝土路面受力试验研究

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内容简介

　　[硕士]山区公路陡坡段水泥混凝土路面受力试验研究　　学科专业:道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：重庆交通大学　　学位年度：2010　　 在我国西部地区，多为高原和山脉地形，山区公路所占比重较大，这些路面所产生的早期破坏除设计、施工、养护及长期超负荷使用等诸多因素影响外还不得不面对纵坡较大、线形标准低的事实。因此，对山区陡坡上的混凝土路面进行荷载应力分析，将有利于正确的设计和施工，对保证其路面质量具有重要的意义。　　 本文首先通过模拟不同纵坡工况下水泥混凝土路面的室内试验模型，选取路面板板角和板边中部两种典型位置进行加载，对比0%, 6%, 9%, 12%纵坡条件下，水泥混凝土路面在静力荷载作用下拉应力的变化规律。经测试表明，随着坡度增加，最大拉应力呈减小趋势变化。　　 其次，对板角加载时板顶表面产生的最大拉应力与板边中部加载时板底产生的最大拉应力进行对比，结果表明，对于陡坡段水泥路面，板边中部荷位下路面板产生的最大拉应力要大于在板角位置所产生的最大拉应力，故采用现行规范以板边中部为临界荷位对陡坡路面进行设计是可行的。　　 然后，通过ANSYS有限元软件建立力学分析模型，采用三维有限元方法分析不同纵坡条件下路面结构在标准轴载作用下板底最大拉应力、层间最大剪应力的变化规律。经理论计算值与现场试验结果对比发现，拉应力随道路纵坡的增大而减小，剪应力随道路纵坡的增大而增加，其中每增加3%的纵坡，板底拉应力减少约1.5%，层间剪应力增加约6.5%。因此，引起陡坡地段路面产生提前破坏的主要因素为层间剪应力。　　 最后，对影响陡坡水泥路面应力变化因素进行分析，考察了面层和基层厚度、基层和地基回弹模量对拉应力和层间剪应力的影响，提出了防止层间剪应力过大的合理建议。

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