长寿命路面结构设计

王选仓; 侯荣国

长寿命路面结构设计

长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安 710064

基金项目:

国家西部交通建设科技项目 2005 318 812 13

河南省交通科技项目 2004P213

详细信息

作者简介:
王选仓(1956-), 男, 陕西西安人, 长安大学教授, 从事路基路面工程研究

中图分类号: U416.224
计量
- 文章访问数: 506
- HTML全文浏览量: 199
- PDF下载量: 684
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2007-05-12
- 刊出日期: 2007-12-25

Structure design of long-life pavement

Key Laboraty for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education, Chang'an University, Xi'an 710064, Shaanxi, China

More Information

Author Bio:
Wang Xuan-cang(1956-), male, professor, +86-29-82334836, wxc2005@163.com

摘要

摘要: 为了提高路面实际使用寿命, 分析了长寿命路面定义与设计要求, 提出了以PCC(水泥混凝土路面)+AC(沥青混凝土路面)路面为主体的长寿命路面结构, 运用有限元分析软件及路面弹性层状体系理论, 分析了PCC板块3.0 m×4.0 m划分方式的优越性, 计算了长寿命路面结构的荷载应力和温度应力。计算结果表明: 采用3.0 m×4.0 m的板块划分方式, 混凝土板底温度翘曲应力减少20%左右, 综合应力降低10%左右; 提出的路面结构的理论寿命达到了46 a, 符合长寿命路面的结构设计要求。
- 路面工程 /
- 长寿命路面 /
- 有限元 /
- 板块划分 /
- 应力
Abstract: In order to increase the actual service life of pavement, the definition and design requirement of long-life pavement were studied, a long-life pavement structure based on PCC(cement concrete pavement)+AC(asphalt concrete pavement) pavement was suggested.With finite element analysis software and elastic layer system theory of pavement, the superiority of 3.0 m×4.0 m slab division for PCC was analyzed, and the load stress and temperature stress of long-life pavement structure were calculated.Analysis result shows that the temperature curling stress and comprehensive stress at concrete slab bottom are reduced by about 20% and 10% respectively, the theoretical life of suggested pavement structure reaches 46 a, and it satisfies design requirement.
- pavement engineering /
- long-life pavement /
- finite element /
- slab division /
- stress

HTML全文

图 1 长寿命路面结构

Figure 1. Long-life pavement structure

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 荷载作用位置

Figure 2. Load position

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 载作用位置

Figure 3. Load position

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 荷载应力

Figure 4. Load stress

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 温度翘曲应力

Figure 5. Temperature curling stress

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 不同板块尺寸下的应力

Table 1. Stresses for different slab sizes MPa

下载: 导出CSV

表 2 结构参数

Table 2. Structure parameters

下载: 导出CSV

表 3 最大弯拉应力

Table 3. Maximum flexural-tensile stress MPa

下载: 导出CSV

表 4 最大温度梯度

Table 4. Maximum temperature gradient ℃·m^-1

下载: 导出CSV

表 5 温度翘曲应力

Table 5. Temperature curling stress MPa

下载: 导出CSV

参考文献(10)

[1]	Lee E B. Construction and productivity analysis for long-lifepavement rehabilitation strategies(LLPRS)[D]. Berkeley: University of California-Berkeley, 2000.
[2]	王选仓. 高速公路长寿命路面典型结构成套技术研究[R]. 西安: 长安大学, 2005.
[3]	杨永红, 王选仓, 韩国杰, 等. 甘肃黄土地区土基回弹模量[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2005, 25(3): 7-10. doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2005.03.002 Yang Yong-hong, Wang Xuan-cang, Han Guo-jie, et al. Re-bound module of subgrade in Gansuloess area[J]. Journal ofChang an University: Natural Science Edition, 2005, 25(3): 7-10. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2005.03.002
[4]	王选仓, 王新歧, 李春平, 等. 重载水泥混凝土路面研究[J]. 中国公路学报, 1999, 12(1): 14-20. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.1999.01.003 Wang Xuan-cang, Wang Xin-qi, Li Chun-ping, et al. Study ofthe concrete pavement of running heavy vehicle[J]. China Journalof Highway and Transport, 1999, 12(1): 14-20. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.1999.01.003
[5]	胡长顺, 曹东伟. 连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究[J]. 交通运输工程学报, 2001, 1(2): 57-62. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2001.02.015 Hu Chang-shun, Cao Dong-wei. On the design theory andmethod of continuously reinforced concrete pavement(CRCP)[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineer-ing, 2001, 1(2): 57-62. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2001.02.015
[6]	徐江萍, 王秉纲, 陈国甫, 等. 贫混凝土基层材料强度与龄期关系[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2004, 24(3): 21-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200403006.htm Xu Jiang-ping, Wang Bing-gang, Chen Guo-fu, et al. Rela-tion of strength with age of lean concrete for roadbase[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2004, 24(3): 21-23. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200403006.htm
[7]	郑木莲, 王秉纲, 胡长顺. 多孔混凝土疲劳性能的研究[J]. 中国公路学报, 2004, 17(1): 7-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200401002.htm Zheng Mu-lian, Wang Bing-gang, Hu Chang-shun. Studyof fatigue property of porous concrete[J]. China Journal ofHighway and Transport, 2004, 17(1): 7-11. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200401002.htm
[8]	陈拴发, 郑木莲, 杨斌, 等. 破裂水泥混凝土路面板沥青加铺层温度应力影响因素[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(3): 25-31. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200503006 Chen Shuan-fa, Zheng Mu-lian, Yang Bin, et al. Thermalstress influence factors of asphalt overlay on cement concretepavement cracking slab[J]. Journal of Traffic and Transpor-tation Engineering, 2005, 5(3): 25-31. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200503006
[9]	申爱琴, 朱建辉, 王晓飞, 等. 聚合物改性超细水泥修补混凝土结构物微裂缝的性能及机理[J]. 中国公路学报, 2006, 19(4): 46-52. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200604008.htm Shen Ai-qin, Zhu Jian-hui, Wang Xiao-fei, et al. Perform-ance and mechanismof polymer modified superfine cement formicrocrack mending of concrete structure[J]. China Journal ofHighway and Transport, 2006, 19(4): 46-52. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200604008.htm
[10]	JTG D40-2002, 公路水泥混凝土路面设计规范[S].