水泥混凝土路面相似試驗(yàn)與破壞損傷機(jī)制研究.pdf

1、水泥混凝土路面因其具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、耐高溫、耐磨損以及日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn),而得到了廣泛的應(yīng)用。但是,我國許多地區(qū)修筑的水泥混凝土路面使用狀況并不令人滿意,尤其在一些重交通情況下水泥混凝土路面早期破損嚴(yán)重,使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)年限。這已成為道路工作者關(guān)注的重要問題之一,展開了大量的理論與實(shí)驗(yàn)研究。一方面,對(duì)于這種重交通條件下水泥路面破壞的機(jī)理研究將有利于混凝土路面設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步完善,另一方面,也可為重交通條件下交通控制與管

2、理提供依據(jù)。本文以安徽省省道S308風(fēng)臺(tái)段為研究對(duì)象,通過現(xiàn)場(chǎng)凋研分析了該段路的破損原因,采用相似試驗(yàn)的方法模擬了水泥混凝土路面空脫空形成過程與破壞,并運(yùn)用損傷理論探討了路面板損傷演化過程。論文從以下幾個(gè)方面展開研究工作,并得到了相應(yīng)的結(jié)論。
　　 1、通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,獲得了該段路的路面結(jié)構(gòu)尺寸,各層材料相關(guān)力學(xué)參數(shù)和路面破壞情況,分析了路面破壞的主要原因;通過交通量調(diào)查,得到了該段路上土要行駛的載貨汽車軸載譜。
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3、、結(jié)合相似理論,確定了水泥混凝土路面相似試驗(yàn)的主要參數(shù),采用量綱分析法推導(dǎo)出了相似試驗(yàn)主要物理參數(shù)之間的關(guān)系;根據(jù)實(shí)際情況和試驗(yàn)條件,確定了路面結(jié)構(gòu)的尺寸相似比、試驗(yàn)材料的彈性模量相似比和荷載相似比;根據(jù)彈性模量相似比,通過試驗(yàn)對(duì)比研究,選取了幾種相似材料。
　　 3、設(shè)計(jì)相似試驗(yàn)方案,成功模擬了不同荷載條件下水泥混凝土路面板板底中部脫空過程,得到了不同荷載作用情況下板底脫空的變化規(guī)律;通過疲勞能耗原理分析定義了相應(yīng)的損傷變量,