连续配筋混凝土路面特殊部位拉杆受力有限元分析

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连续配筋混凝土路面(简称CRCP)在纵向配置连续钢筋,施工时不设置横向接缝,它具有强度高、整体性好、耐久性强、行车舒适平顺、养护工作量少、维修费用低等特点,适用于高等级和重交通的道路,美国和西欧等发达国家将其广泛地应用于干线公路和机场道路上。我国CRCP应用试验及相关的研究相对较晚,到目前为止,尽管我国也对CRCP的研究和应用作了一些初步的研究工作,但是相关的理论和应用技术还很不完善。本文在对CRCP端部位移进行分析时,把CRCP看成一种复合材料,并考虑了拉杆的约束作用,从而推导出了CRCP考虑拉杆约束条件下的端部位移数学计算公式,并用通用有限元软件ANSYS对其进行了验证。从经济性方面考虑,道路行车道板旁边的硬路肩一般不配筋而铺筑成素混凝土板,因此肯定存在着CRCP行车道板和硬路肩之间变形不协调的问题,CRCP因温度变化可能会出现拉杆带动路肩变形而导致拉杆或者混凝土破坏。根据实测的试验数据反推出了实际的地基摩阻系数,根据反推的地基摩阻系数对CRCP和素混凝土之间的拉杆进行了有限元受力分析,对拉杆以及拉杆附近的混凝土在不同的地基摩阻系数、拉杆的直径、素混凝土路肩的宽度和厚度情况下分别进行了受力分析,为设立拉杆的合理间距和直径给出了理论依据,并且验证了试验路中的拉杆不会产生破坏。最后根据试验路的铺筑对CRCP的施工技术进行了探讨。
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