留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法

陈飞 张宁 林亚萍 钱振东 黄卫

陈飞, 张宁, 林亚萍, 钱振东, 黄卫. 刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 47-51.
引用本文: 陈飞, 张宁, 林亚萍, 钱振东, 黄卫. 刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(4): 47-51.
CHEN Fei, ZHANG Ning, LIN Ya-ping, QIAN Zhen-dong, HUANG Wei. New load-transfered evaluating method at doweled joint of rigid pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 47-51.
Citation: CHEN Fei, ZHANG Ning, LIN Ya-ping, QIAN Zhen-dong, HUANG Wei. New load-transfered evaluating method at doweled joint of rigid pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(4): 47-51.

刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50578038

详细信息
    作者简介:

    陈飞(1967-), 男, 江苏姜堰人, 东南大学副教授, 工学博士研究生, 从事道路工程研究

    黄卫(1961-), 男, 江苏南通人, 东南大学教授

  • 中图分类号: U416.222

New load-transfered evaluating method at doweled joint of rigid pavement

More Information
    Author Bio:

    Chen Fei(1967-), male, associate professor, doctoral student, 86-25-83790005, cf@seu.edu.cn

    Huang Wei(1961-), male, professor, 86-10-58934872, hhhwei@mail.cin.gov.cn

  • 摘要: 在考虑传力杆松动量的基础上, 建立了重复荷载作用下刚性路面传力杆接缝模型, 提出了以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 研究了荷载大小、荷载作用位置及传力杆松动量对传力杆接缝传荷能力的影响, 分析了重复荷载作用下弯沉传荷系数指标的适用性, 并与考虑传力杆松动量的接缝传荷能力指标进行了对比研究。发现重复荷载作用下, 接缝两侧的荷载-弯沉关系曲线具有分段线性的特征, 存在多级传荷状态临界荷载, 实测与计算第一传荷状态临界荷载误差仅为4.2%;重复荷载作用4×104次后, 弯沉传荷系数变化范围为57.3%~71.5%, 而考虑传力杆松动量的传荷能力为0~51.9%。结果表明考虑松动量影响的传力杆接缝力学模型是可靠的, 以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 能够反映刚性路面传力杆接缝的实际传荷状况, 是评价其传荷能力的有效方法。

     

  • 图  1  传力杆接缝有限元分析模型

    Figure  1.  Finite element analysis model of doweled joint

    图  2  传力杆工作机理

    Figure  2.  Performance of dowel

    图  3  荷载-弯沉曲线

    Figure  3.  Load-deflection curves

    图  4  传力杆接缝

    Figure  4.  Doweled joint

    表  1  路面参数

    Table  1.   Pavement parameters

    混凝土板参数 尺寸/ (cm·cm) 板厚H/cm 弹性模量Ec/MPa 支承模量Bk/MPa 泊松比μc
    180×200 20 3.4×104 1.6×104 0.15
    传力杆与接缝参数 布型 直径D/cm 弹性模量Ed/MPa 泊松比μd 缝宽b/cm
    30 cm×6根 2.0 2.1×105 0.30 1.5
    地基参数 计算模量Es/MPa 泊松比μs
    180 0.35
    荷载作用面积(作用于缝边板中) / (cm·cm) 25.0×25.0
    下载: 导出CSV

    表  2  各级荷载作用下的计算弯沉、传荷能力及各级临界荷载

    Table  2.   Calculated deflections, load-transfered coefficients and critical loads under different load levels

    荷载P/kN 中心板计算弯沉W1/cm 边板计算弯沉W2/cm 式(3) 弯沉传荷系数EW/% 式(9) EW/% 临界荷载PLi/kN
    0 0 0 传力杆不传递荷载
    5 0.002 81 0.001 61 57.3 0
    10 0.005 61 0.003 22 57.3 0
    15 0.008 42 0.004 83 57.4 0 PL1=15.634#传力杆开始传荷
    20 0.011 01 0.006 66 60.5 14.6
    25 0.013 56 0.008 54 63.0 25.7 PL2PL3=24.253#、5#传力杆开始传荷
    30 0.016 00 0.010 51 65.7 34.1
    35 0.018 45 0.012 48 67.6 40.3 PL4PL5=37.132#、6#传力杆开始传荷
    40 0.020 89 0.014 46 69.2 45.0
    45 0.023 32 0.016 44 70.5 48.8
    50 0.025 76 0.018 43 71.5 51.9 1#、7#传力杆始终不传荷
    下载: 导出CSV
  • [1] 刘晓曦, 王硕太. 机场混凝土道面封缝材料疲劳特性[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(1): 44-47. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200601009

    Liu Xiao-xi, Wang Shuo-tai. Joint sealant fatigue property of airport concrete pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(1): 44-47. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200601009
    [2] 武建民, 伍石生. 用三维有限元方法评价带接缝的旧水泥混凝土路面罩面[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2002, 22(1): 10-13. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200201002.htm

    Wu Jian-min, Wu Shi-sheng. Evaluating of overlay on cement concrete slab with joints by 3D FEM[J]. Journal of Chang'an University: Natural Science Edition, 2002, 22(1): 10-13. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200201002.htm
    [3] 唐伯明. 路面结构状况的评价与分析[D]. 南京: 东南大学, 1990.
    [4] 邓学钧, 陈荣生. 刚性路面设计[M]. 北京: 人民交通出版社, 1990.
    [5] 周德云, 姚祖康. 水泥混凝土路面接缝传荷能力的分析[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 1993, 21(1): 57-65. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJDZ199301016.htm

    Zhou De-yun, Yao Zu-kang. Analysis of load transfer at joints in concrete pavements[J]. Journal of Tongji University: Natural Science Edition, 1993, 21(1): 57-65. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJDZ199301016.htm
    [6] Guo Hua, Sherwood J A, Shyder M B. Component dowel-bar model for load-transfer system in PCC pavements[J]. Journal of Transportation Engineering, 1995, 121(3): 289-298. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(1995)121:3(289)
    [7] Teller L W. Performance of doweled joints under repetitive loading[J]. Public Roads, 1958, 30(1): 1-23.
    [8] 赵佳军. 水泥混凝土路面接缝性能研究[D]. 南京: 东南大学, 1991.
    [9] 张宁, 黄晓明. 重复荷载下传力杆接缝运行特性[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 1998, 28(2): 89-95. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DNDX802.016.htm

    Zhang Ning, Huang Xiao-ming. Analysis of doweled joints under repetitive loading[J]. Journal of Southeast University: Natural Science Edition, 1998, 28(2): 89-95. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DNDX802.016.htm
    [10] 张宁, 钱振东, 黄卫. 水泥混凝土路面板下地基脱空状况的评定与分析[J]. 公路交通科技, 2004, 21(1): 4-7. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200401002.htm

    Zhang Ning, Qian Zhen-dong, Huang Wei. Void detection under PCC pavement[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2004, 21(1): 4-7. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200401002.htm
    [11] 交通部水泥混凝土路面推广组. 水泥混凝土路面研究[M]. 北京: 人民交通出版社, 1992.
    [12] 王陶. 基于遗传算法的刚性路面脱空判定[J]. 中国公路学报, 2003, 16(3): 23-26. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200303006.htm

    Wang Tao. Void identifying of rigid pavement based on genetic algorithm[J]. China Journal of Highway and Transport, 2003, 16(3): 23-26. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200303006.htm
    [13] 查旭东. 基于同伦方法的路面模量反算的研究[D]. 西安: 长安大学, 2001.
    [14] 赵彤, 甘耀清, 高农. 刚性路面接缝效能分析中一个重要公式的适用范围[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 1998, 31(2): 109-114. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HEBJ802.018.htm

    Zhao Tong, Gan Yao-qing, Gao Nong. The conditions of using a formula in load transfer analysis for rigid pavement joints[J]. Journal of Harbin University of Civil Engineering and Architecture, 1998, 31(2): 109-114. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HEBJ802.018.htm
  • 加载中
图(4) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  434
  • HTML全文浏览量:  160
  • PDF下载量:  327
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2006-07-25
  • 刊出日期:  2006-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回