【博士】連續(xù)配筋混凝土剛?cè)釓秃鲜綖r青路面研究【2007】

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　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：長沙理工大學　　學位年度： 2007年　　連續(xù)配筋混凝土剛?cè)釓秃鲜綖r青路面(CRC+AC)是將CRC板的高強度與AC的行車舒適性相結(jié)合的一種新型復合式路面結(jié)構(gòu)，CRC作為剛性基礎(chǔ)，主要起承重作用，表面AC層主要起功能作用。CRC+AC結(jié)構(gòu)整體強度高、使用壽命長、維修費用小，是重載交通高速公路長壽命路面結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向之一。　　本文以長潭高速公路、長永高速公路、325國道廣東恩平一級公路大修工程為技術(shù)依托，根據(jù)CRC+AC的結(jié)構(gòu)特點，圍繞CRC+AC的設(shè)計理論與方法，進行荷載應力、溫度應力、端部位移與結(jié)構(gòu)、路肩板不配筋時縱縫拉桿受力分析與設(shè)計、層間剪應力分析、層間材料抗剪強度試驗、CRC+AC結(jié)構(gòu)設(shè)計、配筋設(shè)計以及施工技術(shù)、材料性能與實體工程應用等方面的研究工作，形成較為系統(tǒng)的研究成果。　　根據(jù)CRC+AC路面結(jié)構(gòu)的特點，形成CRC+AC的結(jié)構(gòu)體系理論；分析了CRC+AC結(jié)構(gòu)的損壞模式，提出層間界面的滑動與推移、CRC板邊沖斷破壞和鋼筋拉斷破壞等三種主要破壞形式，層間滑動需要通過瀝青面層厚度設(shè)計與層間結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計來控制；CRC板邊沖斷破壞可通過板厚與配筋設(shè)計進行控制；鋼筋拉斷破壞主要是通過配筋設(shè)計來滿足混凝土體積收縮應力。　　應用空間等參元有限元模型，對CRC+AC復合式路面結(jié)構(gòu)的荷載應力、溫度應力進行了計算，分析了結(jié)構(gòu)的最不利荷位及各參數(shù)對CRC板應力的影響規(guī)律，得到不同裂縫間距歷時，CRC板的兩種臨界荷位，并分析指出最佳裂縫間距Ld=1．5~2．0m時，CRC+AC結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)最佳。為方便結(jié)構(gòu)設(shè)計，分析了無瀝青面層時CRC板的應力，并繪制諾謨圖、回歸計算公式，同時提出了地基模量目的修正系數(shù)物。　　針對路肩邊板不配筋的設(shè)想與實踐，分析了邊板配筋與不配筋時CRC板的端部位移，并運用有限元方法進行了驗證；同時分析了考慮路肩邊板縱縫拉桿約束條件下滑動區(qū)長度三l的計算。根據(jù)CRC+AC結(jié)構(gòu)端部位移狀況與工程實踐，針對其與CRCP路面的不同，提出了橋梁伸縮毛勒縫的端部處理方式并與橋梁結(jié)構(gòu)伸　　縮裝置合并的處理模式及相應的結(jié)構(gòu)形式?！　∫訡RC+AC結(jié)構(gòu)層間界面剪應力分析、層問粘結(jié)層材料抗剪強度試驗為基礎(chǔ)，提出考慮層間剪切指標的瀝青面層厚度設(shè)計模式，并綜合考慮層間界面剪應力、粘結(jié)層材料抗剪強度、瀝青面層車轍容許深度的瀝青面層厚度確定方式以及層間界面結(jié)構(gòu)形式與材料要求?！　「鶕?jù)CRC+AC的臨界荷位與荷載組合，以現(xiàn)行規(guī)范JTG D40．2002為基礎(chǔ)，以板底綜合疲勞應力為指標，提出CRC板厚設(shè)計方法。提出以橫縫邊緣中部的荷載應力加相應位置橫向溫度翹曲應力的荷載組合I為控制CRC板邊沖斷破壞的最不利荷載模式；并提出極端裂縫間距條件下CRC的板邊沖斷破壞驗算方法?！　∫訨TG D40．2002中CRC板的配筋設(shè)計為基礎(chǔ)，分析了裂縫的最佳間距(1．5m-2．0m)和裂縫的合適寬度(0．7mm-1．0mm)，提出了縱向鋼筋直徑與間距的選擇原則、布置方式與要求：提出CRC板的平面尺寸、接縫設(shè)置以及路肩邊板不配筋時縱縫拉桿的設(shè)計。　　通過修筑CRC+AC及CRCP試驗路，實際考察了CRC+AC的路用性能，積累了CRC+AC路面的設(shè)計與施工經(jīng)驗，成功解決了施工中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題，包括鋼筋制作、安裝與支架，混凝土配合比設(shè)計與指標，雙摻量混凝土材料的膨脹性能控制，施工布料與振搗控制，端部處理施工等。并對試驗路進行了跟蹤觀測，調(diào)查了試驗路CRC板的裂縫變化情況?！　?

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