山區(qū)公路陡坡段水泥混凝土路面受力試驗研究.pdf

1、在我國西部地區(qū)，多為高原和山脈地形，山區(qū)公路所占比重較大，這些路面所產生的早期破壞除設計、施工、養(yǎng)護及長期超負荷使用等諸多因素影響外還不得不面對縱坡較大、線形標準低的事實。因此，對山區(qū)陡坡上的混凝土路面進行荷載應力分析，將有利于正確的設計和施工，對保證其路面質量具有重要的意義。
　　 本文首先通過模擬不同縱坡工況下水泥混凝土路面的室內試驗模型，選取路面板板角和板邊中部兩種典型位置進行加載，對比0％、6％、9％、12％縱坡條件下，

2、水泥混凝土路面在靜力荷載作用下拉應力的變化規(guī)律。經測試表明，隨著坡度增加，最大拉應力呈減小趨勢變化。
　　 其次，對板角加載時板頂表面產生的最大拉應力與板邊中部加載時板底產生的最大拉應力進行對比，結果表明，對于陡坡段水泥路面，板邊中部荷位下路面板產生的最大拉應力要大于在板角位置所產生的最大拉應力，故采用現行規(guī)范以板邊中部為臨界荷位對陡坡路面進行設計是可行的。
　　 然后，通過ANSYS有限元軟件建立力學分析模型，采用三維

3、有限元方法分析不同縱坡條件下路面結構在標準軸載作用下板底最大拉應力、層間最大剪應力的變化規(guī)律。經理論計算值與現場試驗結果對比發(fā)現，拉應力隨道路縱坡的增大而減小，剪應力隨道路縱坡的增大而增加，其中每增加3％的縱坡，板底拉應力減少約1.5％，層間剪應力增加約6.5％。因此，引起陡坡地段路面產生提前破壞的主要因素為層間剪應力。
　　 最后，對影響陡坡水泥路面應力變化因素進行分析，考察了面層和基層厚度、基層和地基回彈模量對拉應力和層間剪