温湿翘曲对连续配筋混凝土路面配筋设计的影响

摘要：

对连续配筋混凝土路面(CRCP)进行配筋设计时,现行规范和研究将路面板当作均匀板,忽略了相对湿度对混凝土物理力学性质的影响.针对CRCP的结构特点和配筋设计的不足,利用薄板小挠度翘曲理论,推导了非均匀混凝土板湿度翘曲应力的解析公式.根据解析公式和温湿等效原则,计算了湿度梯度对应的等效温度梯度.实测了混凝土板在不同工况条件下的相对湿度分布曲线,回归了混凝土板相对湿度的分布方程.将等效温度梯度计算值和温度梯度代表值分别代入Westergaard公式和ABAQUS有限元模型,计算温湿翘曲应力.两者翘曲应力的最大计算值相差3.5％,满足工程精度的要求,验证了有限元模型的合理性.赋予混凝土板钢筋网片,建立了CRCP有限元模型;利用实测湿度数据,分析了温湿耦合梯度作用下,钢筋应力、裂缝缝隙位移和翘曲应力的分布规律.主要结论有:非均匀板的等效负温度梯度比均匀板大8％～10％;基层滞水会显著增强混凝土板的湿度变形;温湿耦合梯度作用下,钢筋的拉应力从板中到横向裂缝位置显著增大,最大达到89.13 MPa;混凝土的最大翘曲应力为1.69 MPa,位于面板的中心;钢筋埋置位置的缝隙位移沿横向呈二次抛物线分布规律;温湿翘曲应力和缝隙位移随着裂缝间距的增大而增大.

关键词：道路工程、温湿翘曲、有限元、连续配筋混凝土路面、配筋设计

所属期刊栏目：38

分类号：U416.222(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;湖南省教育厅科学研究项目;公路养护技术国家工程实验室开放基金项目

在线出版日期：2021-02-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：33-40