文档介绍：长安大学
硕士学位论文
贫混凝土基层混凝土路面结构设计研究
姓名:刘伟
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:王秉纲
20030501
摘要贫混凝土基层混凝土路面是一种适用于承受重、超重交通的路面结构,由于其种种优点,具有很大的发展潜力。为了推广应用,深入研究其力学特性和结构本文通过疲劳试验对贫混凝土的抗疲劳特性进行了研究,表明贫混凝土具有比常用的半刚性基层材料更加优良的疲劳性能。并提出了贫混凝土两种形式的疲劳方程,据此推导了混凝土路面结构贫混凝土基层的疲劳应力系数和沥青路面结构贫混凝土基层的抗弯拉强度结构系数。对贫混凝土基层混凝土路面现有结构设计方法的应力计算进行了分析,发现等刚度法用于双层板路面的荷载应力计算是可行的,但用于温度应力计算会引起利用三维有限元方法对贫混凝土基层混凝士路面进行了荷载应力和温度应力的大量计算,通过回归,得出了贫混凝土基层混凝土路面荷载应力及温度应力实用计算公式。针对规范中轴载换算存在的问题,分别根据面层和基层的荷载应力公式和疲劳方程,提出轴载换算公式以及疲劳应力系数。论文还提出了贫混凝土基层混凝土路面的概率型结构设计方法。关键词:混凝土路面贫混凝土基层疲劳方程轴载换算温度应力荷载应力设计方法。较大的误差。路面结构设计
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第一章绪论贫混凝土基层的优良性能在水泥混凝土路面结构中,基层起着非常重要的作用。目前水泥混凝土路面中普遍存在的各种严重病害包括唧浆、板底脱空、错台等均直接与基层有关。因此,总结多年经验,基层应满足以下技术要求:足够的强度和刚度,为面板和断裂现象;较好的抗裂性能,减少产生面层反射的机会;较好的平整度,为面层施工提供稳定的工作平面,并保证面层厚度均匀。然而目前普遍使用的水泥稳定碎石和二灰稳定碎石的性能并不能尽如人意,主要是其抗冲刷性能和抗裂性能不够理想。随着目前交通量增大和重载超载情况增加的发展趋势,对基层的要求越来越商,推广性能更为优良的基层已非常必要。贫混凝土基层就是一种性能优良、有良好发展潜力的基层类型。,简写怯纱帧⑾讣嫌胍欢康乃嗪退和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低,且可以使用较低等级的集料,有时也称为经济混凝土。其主要特点有:慷雀贫混凝土的强度介于普通水泥混凝土和水泥稳定碎石之间,随着水泥剂量的改变,其强度和弹性模量可在较大范围内调整。研究表明,贫混凝土的各种力学性能指标都明显超出其它半刚性基层。由于其较大的刚度,贫混凝土基层具有良好的接缝传荷能力,从而提高路面的整体结构强度;并有利于缓解土基的不均匀变形对混凝土面板造成的不利影响,为面板提供一个均匀稳定的支撑。榷ㄐ院茫钩逅⒛芰η研究表明,贫混凝土的软化系数较高,冻融作用下的质量损失较小,说明其具有良好的水稳定性和抗冻性。而且贫混凝土具有很强的抗冲刷能力,远胜于其它半刚性基层,从而能有效防止唧泥、板底脱空和错台等病害的产生。通过调整部排水系统。提供稳定的支撑:良好的水稳性和抗冲刷性能,以防止或者减轻唧泥、错台贫混凝土材料配比,还可修筑多孔贫混凝土基层,结合其他摊水设施,形成性能良好的内
贫混凝土基层混凝土路面研究现状蛊@托阅芎贫混凝土具有比其它半刚性材料优良的疲劳性能。贫混凝土基层不仅水泥用量少,而且可以采用地方小水泥窑生产的低标号水泥。对集料的要求也相对较低,可以使用当地大量的低标准砂石料,甚至利用再生的混凝土作为集料,并可以适当掺加粉煤灰代替部分水泥,从而节约了建设费用。经济分析表明,贫混凝土的造价仅略高于水泥稳定碎石,并且由于其较高的强度和良好的性能,可以减少基层厚度,进一步降低造价。.庋芯肯肿贫混凝土基层混凝土路面,是指采用贫混凝土基层和普通混凝土面层的路面结构。在欧美一些国家也把这样的路面称为或—复合式混凝土路面,或双层混凝土路面。对于这种路面结构,国外已经进行了不少研究,并大量用于实际工程中。随着交通量的增大,重载和超载车辆的增加,贫混凝土基层用于高等级混凝土路面或机场道面是近年来的发展趋势。早在年,复合式混凝土路面就在美国诞生,其中下层混凝土含有较少式混凝土路面,上层混凝土的抗压强度是下层的倍‘;英国、法国、意大利和比利时等国家,在年代初和年代末修筑了试验路段,对贫混凝土及其它基层材料的路用性能进行了研究,结果表明贫混凝土基层路用性能良好,优于其它基层材料;年美国混凝土筑路协会材料与混合料设计分会开始了对这种混凝土复合式路面结构的研究,并结合州际高速公路建设修筑了试验路和匝槁罚ü胨啻χ瘟A匣愣蔚亩员确⑾制痘炷粱愕路用性能优良;芬兰年以来修筑了两段复合式混凝土路面试验路,采用摊铺机摊铺,振动压路机压实,上层板厚是下层板厚的一半:年,法国在一条试验路上修筑了一段以贫混凝土作为基层,设传力杆的素混凝土板为面层