温湿翘曲对连续配筋混凝土路面配筋设计的影响

作     者：王骁帆 张毅 刘朝晖 WANG Xiao-fan;ZHANG Yi;LIU Zhao-hui

作者机构：浙江省交通规划设计研究院浙江杭州310006 湖南鑫长胜材料科技有限公司湖南长沙410004 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410004 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678078,51178062) 湖南省教育厅科学研究项目(14B001) 公路养护技术国家工程实验室开放基金项目(kfj150102) 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2021年第38卷第1期

页      码：33-40页

摘      要：对连续配筋混凝土路面(CRCP)进行配筋设计时,现行规范和研究将路面板当作均匀板,忽略了相对湿度对混凝土物理力学性质的影响。针对CRCP的结构特点和配筋设计的不足,利用薄板小挠度翘曲理论,推导了非均匀混凝土板湿度翘曲应力的解析公式。根据解析公式和温湿等效原则,计算了湿度梯度对应的等效温度梯度。实测了混凝土板在不同工况条件下的相对湿度分布曲线,回归了混凝土板相对湿度的分布方程。将等效温度梯度计算值和温度梯度代表值分别代入Westergaard公式和ABAQUS有限元模型,计算温湿翘曲应力。两者翘曲应力的最大计算值相差3.5%,满足工程精度的要求,验证了有限元模型的合理性。赋予混凝土板钢筋网片,建立了CRCP有限元模型;利用实测湿度数据,分析了温湿耦合梯度作用下,钢筋应力、裂缝缝隙位移和翘曲应力的分布规律。主要结论有:非均匀板的等效负温度梯度比均匀板大8%~10%;基层滞水会显著增强混凝土板的湿度变形;温湿耦合梯度作用下,钢筋的拉应力从板中到横向裂缝位置显著增大,最大达到89.13 MPa;混凝土的最大翘曲应力为1.69 MPa,位于面板的中心;钢筋埋置位置的缝隙位移沿横向呈二次抛物线分布规律;温湿翘曲应力和缝隙位移随着裂缝间距的增大而增大。

主 题 词：道路工程 温湿翘曲 有限元 连续配筋混凝土路面 配筋设计 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-0268.2021.01.005

馆 藏 号：203101867...