移動荷載作用下水泥混凝土路面三維有限元分析.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，公路建設(shè)正處在一個蓬勃發(fā)展的新時期。水泥混凝土路面又叫剛性路面，以其強度高、穩(wěn)定性和耐久性好、耐高溫性、耐磨耗以及養(yǎng)護成本低等優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用，是我國高等級的公路的主要結(jié)構(gòu)形式。按照現(xiàn)有的水泥混凝土路面的設(shè)計方法，路面結(jié)構(gòu)各層性能正常、層間接觸理想、施工質(zhì)量良好的情況下的水泥混凝土路面，一般要經(jīng)過長期使用并且達到其設(shè)計使用年限后才會出現(xiàn)開裂破壞。
　　 但是，由于我國近年來交通量的劇增和超載

2、現(xiàn)象日趨嚴重，設(shè)計理論不完善、施工經(jīng)驗不足以及養(yǎng)護不及時等影響因素，許多水泥混凝土路面在使用2年以后或更短時間就出現(xiàn)了不同程度病害。眾所周知，水泥混凝土路面維修成本較高，養(yǎng)生時間長，一旦損壞就很難進行修復(fù)。因此，對水泥混凝土路面進行結(jié)構(gòu)分析，不僅有利于完善水泥混凝土路面的設(shè)計理論和分析方法，同時可以掌握水泥混凝土路面早期破壞原因，從而做到及時養(yǎng)護，延長其使用壽命。
　　 本文首先綜述了水泥混凝土路面計算方法和分析理論的國內(nèi)外研究

3、現(xiàn)狀回顧。隨后應(yīng)用大型通用有限元軟件ANSYS10.0 針對水泥混凝土路面的各種影響因素，選取面層尺寸、板厚、混凝土模量、基層模量、土基模量和車速等參數(shù)作為分析變量，對比各種因素對路面豎向位移和板底拉應(yīng)力的影響，為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。根據(jù)對秦皇島市水泥混凝土路面為期一年的路面狀況調(diào)查結(jié)果，得出路面狀況指數(shù)PCI隨時間的變化規(guī)律，分析了水泥混凝土路面病害的成因。利用ANSYS10.0軟件對水泥混凝土路面板底脫空狀態(tài)進行了分析，