预应力混凝土路面的热应力分析方法

预应力混凝土路面的热应力分析方法

一、预应力混凝土路面的温度应力分析方法(论文文献综述)

刘富强,郑木莲,王帅,王涛[1](2021)在《短路基处AC+OPC复合式路面结构温度应力响应分析》文中指出目的研究短路基处斜向预应力混凝土上覆沥青层(AC+OPC)复合式路面结构的温度应力响应。方法以短路基处AC+OPC复合式路面结构为对象,采用均匀设计试验法进行计算方案组合设计,应用ANSYS有限元软件建立AC+OPC复合式路面结构三维有限元模型,分析短路基处AC+OPC复合式路面结构的温度应力响应。结果温度梯度小于0.50℃/m时,AC+OPC复合式路面结构OPC层的温度应力增长速率缓慢,温度梯度增大0.05℃/m其温度应力增大0.03 MPa;温度梯度大于0.50℃/m时,其温度应力快速增长,温度梯度增大0.05℃/m其温度应力平均增大0.13 MPa。结论麦考特法和通用全局优化算法回归分析得到了复合式路面结构OPC层的温度应力计算公式。

宋超[2](2020)在《平纵曲线路段预应力混凝土路面力学行为与优化研究》文中指出预应力混凝土路面通过对路面施加纵向或横向预应力,可以有效地改善路面受力状态,延长使用寿命;减少路面接缝数量,提高行车舒适性。但目前针对预应力混凝土路面的研究主要局限于平直路段,缺少平纵曲线路段预应力混凝土路面的研究。因此,本文立足于预应力混凝土路面的现有研究,从预应力筋布置和力学行为两个方面分析平曲线和竖曲线因素对预应力混凝土路面的影响,并提出可行的平纵曲线路段混凝土路面预应力设计方案。根据设计的路面结构,建立有限元分析模型,分析施工阶段和使用阶段平纵曲线路段预应力混凝土路面的力学行为。基于路面受力特点,提出优化措施,并建立评价指标评价平纵曲线路段预应力混凝土路面的力学性能。平曲线因素的影响主要是增加圆曲线纵向预应力筋的布置难度,并导致斜向预应力筋与路面的夹角不统一;而竖曲线由于曲线半径较大,对预应力筋布置的影响总体较小。因此,在平曲线路段,纵向预应力筋可以采用多段直线预应力筋代替圆曲线预应力筋进行布置,斜向预应力筋可以控制其与路面中线的夹角进行布置;在竖曲线路段,预应力筋可以采用与平直路段相同的布置方式。在施工阶段,预应力混凝土路面板内的预应压力在路面板中部分布比较均匀,在预应力筋锚固端存在应力集中。由于摩擦力等因素的影响,路面板内实际预应力水平略小于设计值。在有粘结预应力作用下,路面板内预应力水平比无粘结预应力作用略高,预应力分布均匀性更好。在平曲线路段,路面板内的预压应力分布均匀性比平直路段差。在竖曲线路段,预应力混凝土路面的纵向预应力水平比平直路段略大。在使用阶段,竖曲线路段预应力混凝土路面车辆荷载应力最大,平直路段次之,平曲线路段最小;平纵曲线路段温度应力与平直路段基本相同。车辆荷载在驶近到驶离的过程中,在作用区域板底压应力先略微增加,再突然减小,最后恢复至初始水平,板顶的变化趋势则相反。路面不同深度处温度呈正弦函数式变化,随着路面深度增加,温度变化相位滞后,路面四周的温度应力总体上比路面中部小。根据平纵曲线路段预应力混凝土路面的受力特点,本文提出纵横向预应力筋中间张拉锚固、综合型斜向预应力方案、竖曲线路段路面板中部固定等优化措施,并运用扩展有限元法和能量法,从承载力极限状态和疲劳极限状态两个方面评价平纵曲线路段预应力混凝土路面的抗裂能力和疲劳性能。研究表明,在最不利荷载作用下,达到设计弯拉强度的预应力混凝土路面不会出现裂缝,即使路面存在裂缝也不会扩展;预应力混凝土路面抵抗裂缝萌生和扩展以及疲劳损伤的能力均优于普通水泥混凝土路面,三种预应力混凝路面中纵横向预应力混凝土路面力学性能总体最好。

吴小军[3](2020)在《不同基层类型水泥混凝土路面温度场与温度应力分析》文中研究指明影响水泥混凝土路面结构温度场以及温度应力的因素繁多,在不考虑其他外界因素的前提下,保持面层的各项参数一致,仅以基层类型作为唯一变量,本文通过对三种不同基层类型水泥混凝土路面结构温度场以及温度应力的研究。三种路面结构的区别在于基层类型分别是柔性基层、半刚性基层以及沥青功能层。通过对不同结构路面的温度场进行分析,有如下结论:在相同的路面结构下,铺设沥青功能层能降低板内板顶温度,提高板内板底的温度;用水泥稳定碎石半刚性基层作为路面的基层时,比用级配碎石柔性基层作为路面基层时板内的温度变化小;在路面结构面板厚度一定的情况下,基层自身的差异以及沥青功能层的设置对基层本身的温度影响不大;在相同的路面结构中,设置沥青功能层能降低板内的最大温度梯度值,该现象在低温季节作用效果显着;用水泥稳定碎石等半刚性基层作为路面结构的基层使,板内的最大温度梯度值会比用级配碎石柔性基层作为基层时要低。通过对不同结构路面板内应变以及温度应力的分析,有如下结论:不同的基层类型对板中心处板顶和板中的应变影响很小,可以忽略不计;在相同的路面结构中设置沥青功能层会使该结构板底的应变增大;在路面面板条件一定的前提下,使用半刚性基层会使板中央板底处的应变变大;对于临界荷位,沥青功能层的设置不会使该位置板顶的应变发生变化;使用级配碎石柔性基层的结构临界荷位处板顶、板中以及板底的应变会比使用水泥稳定碎石半刚性基层的路面结构要大;沥青功能层的设置会使临界荷位处板底的应变增大。当面层条件相同时,级配碎石柔性基层板中心位置板顶处的温度应力比水泥稳定碎石半刚性基层板内的温度应力大;级配碎石柔性基层板纵向边缘中部板中的应力值比相同位置的水泥稳定碎石基层板的应力值要大;设置沥青功能层对临界荷位处各层的温度应力影响较大,能大幅度降低该处的温度应力值,其中板顶的下降幅度是最大的,板中的下降幅度最小。在修建水泥混凝土路面时,为使板内不产生过大的温度应力,可采取设置沥青功能层的方法;在基层的选择上,选择半刚性基层会使板内的温度波动维持在较低水平,较柔性基层板内临界荷位处的温度应力值也更小。

孟庆领[4](2019)在《环境温度与车辆作用下预应力混凝土桥梁长期变形模拟与预测》文中研究指明预应力混凝土桥梁长期暴露于外部环境,承受日益增长的交通荷载,导致桥梁长期性能不断退化。实时获取各项性能变化能够及时对桥梁进行养护,从而大幅度缩减维修成本,提高养护措施的有效性。目前桥梁长期性能预测手段主要集中于试验或者经验层面,仅凭现有的预测手段无法深入了解长期性能退化规律,导致越来越多的桥梁错过最佳养护时间。因此利用数值分析快速准确预测预应力混凝土桥梁长期性能演变已成为各国桥梁工作者的研究热点课题,但影响长期性能演变的因素众多,现有模拟手段无法对其进行准确预测。近年来随着计算机硬件水平不断提升与数值分析平台的推陈出新,能够实现对预应力混凝土桥梁的精细化分析与长期性能的准确预测。本文以提出预应力混凝土桥梁长期变形的准确分析方法为目的,研究环境温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为,主要创新工作与研究成果如下:(1)提出自然环境下适合于各类桥型的精细温度效应分析方法,旨在快速准确分析桥梁结构在多变环境下的温度分布、热应力与变形。将日照作用下构件所受遮挡分为永久遮挡,自遮挡和相互遮挡,并提出一种适合于空间结构的三维光线遮挡算法;提出分析缆索结构空间温度分布的多尺度建模方法,能够获得缆索截面的等效热物性参数、截面以及空间温度变化;提出混凝土封闭空间内部空气换热分析方法,能够同时考虑对流与辐射两种换热方式;基于计算流体力学(CFD)方法对结构表面换热系数进行求解,发现表面换热系数分布不均匀;为提高分析效率,提出基于子结构技术的桥梁高效分析方法。研究表明,考虑三维光线遮挡能够提高温度与热应力分布的不均匀性,最大热应力峰值通常出现在行车高峰期,需考虑活荷载和热应力的叠加效应对桥梁构件疲劳寿命的影响。基于某悬索桥的精细温度分析发现,太阳辐射作用下大跨度悬索桥的热动态特性变化主要由热应力刚化效应引起。(2)针对车辆荷载的随机性、环境温度作用的长期性与随机性,分别提出随机车流荷载模型、长期时变精细温度分布预测方法与随机环境温度作用等效方法。基于车型录像与动态称重系统(WIM)数据,建立随机车流荷载模型,并对其进行数值实现,生成的随机车辆荷载可等效为均布荷载直接施加到桥梁表面,避免以往研究中不同软件之间繁琐的数据传递流程。为克服(1)中精细温度效应分析方法只限于连续分析几天或几十天温度变化的缺陷,提出长期时变精细温度分布预测方法,通过对几天内的精细温度分布插值得到一年或连续几年的精细温度时程变化。提出随机环境温度作用等效方法并从理论上验证其可行性,根据随机产生的天气类型与直接辐射因子,可直接修正晴空辐射下桥梁内部温度值,获得随机温度场,避免随机天气下精细温度分布计算,加快随机环境温度作用等效过程。(3)考虑车辆疲劳效应、混凝土塑性损伤演化规律、混凝土收缩徐变等因素的相互耦合机制,建立循环荷载下考虑疲劳徐变与损伤的混凝土徐变本构模型,模型中重新定义疲劳徐变应变,表达式中各参数的物理意义更加明确。在此基础上,提出随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法。为分析变幅荷载下的预应力损失,推导并建立预应力损失的微分型表达式。研究表明,车辆荷载(尤其重车)作用能够大幅度增加预应力混凝土桥梁长期变形,车辆随机性对长期变形的影响逐年增加。预应力锚固区域的混凝土静态受拉破坏和车辆荷载作用下受拉疲劳破坏能够引起主梁底板开裂,桥梁过度下挠过程中混凝土静态受拉破坏能够引起墩顶横隔板与过人孔表面裂纹开裂。(4)综合(1)、(2)、(3)的研究成果,建立考虑循环温度与车辆荷载的混凝土徐变本构模型,提出环境温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法并研究长期变形的温度相关性。研究表明,桥梁竣工时的环境温度能够改变混凝土时变行为与预应力损失的耦合效应,较高温度下的预应力损失速率增加与材料弹性模量降低是引起初期变形增加的主要原因。施加不同的温度分布模式能够改变长期变形发展规律,日照温度梯度引起的某跨长期变形发展方向与瞬时弹性热变形方向相反,连续梁桥长期变形发展规律与日照结束后的主梁内部残余应力有关。如只关注长期变形发展,可在分析过程中忽略天气随机性的影响。腹板内外升温速率差异与预应力损失能够引起腹板内侧开裂。

赵二朋[5](2019)在《火灾损伤后板桥数值分析及承载力评定》文中提出改革开放以来,我国的经济取得了迅猛发展,而交通运输业的发展又是经济前进的基础,随着交通运输车辆的增多,物流运输密度的不断增大,交通事故发生的几率逐渐升高。桥梁作为高速公路重要的组成部分,近年来桥梁火灾时有发生,且事故发生突然、救援难度大。火灾高温会对梁体混凝土及钢筋的力学性能造成损伤,并对桥梁的承载能力产生影响。以保定-阜平高速公路某中桥火灾损伤为背景,结合现场采集的火灾后桥梁损伤数据,采用数值仿真软件ANSYS对混凝土空心板梁的受火过程进行模拟。分析了火灾高温下构件截面温度场分布情况、温度荷载作用下截面应力分布及构件挠度,研究了损伤后构件的力学性能折减规律,评估了损伤后桥梁的承载能力,主要的研究内容有:(1)根据火灾后桥梁损伤检测数据,分析火灾高温下混凝土的破坏机理、剩余抗压强度、损伤层厚度和桥梁路面沥青材料的伤损。(2)基于国内外学者对混凝土及钢筋热工参数的研究成果,确定模拟火灾受损桥梁所需的建模参数,进一步分析高温后钢筋混凝土构件力学性能的变化规律。(3)模拟分析混凝土空心板梁桥的受火过程,并考虑了热分析及热-结构耦合作用下,不同工况构件的截面温度场、应力分布和挠度变化,对比分析了实际伤损与数值仿真结果,得到了二者之间的相关性。(4)基于模拟所得构件截面温度场结果,结合高温下钢筋、混凝土材料力学性能的变化规律,应用修正后的空心板截面材料力学性能折减公式,对火灾损伤后空心板构件材料力学性能进行评定。(5)应用空心板材料折减后的力学性能,对火灾损伤后钢筋混凝土空心板梁桥抗弯承载能力、截面挠度、截面最大裂缝宽度进行评定与校验,实现了火灾高温对混凝土空心板梁桥伤损情况的判定。

孙泽江[6](2019)在《CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土浇筑初期温度场及应力》文中研究说明早龄期混凝土结构的温度会因水泥水化放热而迅速升高,在后续的降温过程中使结构内部产生较大的应力。该应力若超过结构抗拉强度,即会使结构内部形成早期裂缝,影响结构耐久性。作为一种层状混凝土结构,CRTSⅢ型板式无砟轨道在自密实混凝土浇筑初期的温度如何变化以及在实际施工中自密实混凝土层应力是否会超过其抗拉强度等问题尚不明确,为此有必要对CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土浇筑初期的温度场及应力进行研究。首先,开展CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土灌注试验,实时监测自密实混凝土浇筑初期轨道结构的温度并采集对应的气象数据,结合实测数据分析自密实混凝土浇筑初期轨道结构温度场的变化情况。其次,分析无砟轨道的换热机理,并引入考虑热源的热传导控制方程,建立考虑了自密实混凝土水化生热的温度场模型,输入前述试验的气象数据计算了轨道结构的温度场并和实测值进行对比;探讨自密实混凝土层的受力状态,提出了考虑自密实混凝土干缩和温度共同作用的自密实混凝土内部应力模型。最后,利用温度场模型计算并分析了夏季和冬季CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土浇筑初期的温度场,基于自密实混凝土温度计算了自密实混凝土浇筑初期的应力并与其抗拉强度对比,为CRTSⅢ型板式无砟轨道施工提供参考。

陈宽标[7](2018)在《水泥混凝土路面预制拼装快速修复技术的数值模拟分析》文中认为水泥混凝土路面预制拼装快速修复技术是选择使用后场预制好的水泥混凝土路面板对原水泥混凝土路面破坏部位进行更换的一种快速、环保、经济的新型修复技术,水泥混凝土面板板的预制及养护等工序均在后场进行,现场仅需进行旧板的清除与基层凿平及新板的吊装与接缝处理,只需4~6小时即可开放交通,该技术具有开放交通快、造价成本低、耐久性好、环境影响小、现场施工适应性强等优点。水泥混凝土路面预制拼装快速修复关键技术主要有预制板结构设计、预制板吊装方案设计、预制板传荷方案设计、基层凿平技术、预制板调平和接缝处理技术及预制板破坏防治措施等。目前国内对该技术研究较少,且尚未形成可以指导应用的一整套技术方法。论文主要采用有限元分析方式,系统的分析了各类预制拼装快速修复关键技术,为该技术在实际工程中的应用提供一定的理论依据。首先,论文进行了预制板结构设计的分析,运用有限元软件建立单块预制板路面结构模型,分析了静荷载作用下预制板尺寸对路面结构力学响应的影响,并结合实际路面板块划分情况,提出了四种方案修复整块预制板。并基于四种修复方案进行了预制板路面结构力学响应敏感性参数的分析、日温度变化预制板路面结构温度应力的分析以及预制板吊装方案设计的分析。结果表明:尺寸大的板荷载应力较小,但温度应力及吊装时板底拉应力均较大;小尺寸板虽然荷载应力相对较大,但是温度应力及吊装时板底拉应力均较小;且预制板板底主拉应力与基层模量及土基模量均成反比。其次,论文进行了预制板传荷方案设计的分析,基于四种修复方案运用有限元软件建立预制板路面结构传荷模型,首先分析了路面结构分别在动荷载和静荷载作用下的力学响应及传荷能力情况,确定了路面结构静力传荷模型的可靠性,然后分析了传力杆布设方式及传力杆参数对传荷能力的影响,并进一步分析了新型GFRP杆在预制板路面结构中的应用。结果表明:传荷能力与传力杆间距成反比,与传力杆模量成正比,现行的公路水泥混凝土路面设计规范中传力杆的布设同样能够适用于预制板路面结构传力杆的布设;GFRP传力杆应用于路面传荷装置时,采用36mm直径以10cm间距布设时才能达到传统钢质传力杆按照规范最低要求30cm铺设时的路面接缝传荷能力。再次,论文进行了调平层的研究与分析,基层与预制板之间采用调平材料进行填充,通过有限元建模分析对调平层材料性能提出要求,并通过试验研究对调平材料的可靠性进行验证,结果表明:论文调配的调平层材料能够满足超重荷载作用下的路用性能要求,具有可靠的路用性能,且在施工工艺上与传统基层调平材料相比具有较大优势。最后,论文进行了预制板路面裂纹防治的研究,建立带有裂纹的预制板路面结构,分析无防治措施下裂纹尖端应力和应力强度因子在车辆轴载作用下变化规律以及防治措施下裂纹尖端应力和应力强度因子在静载作用下变化情况,结合重载下路面结构裂纹扩展情况分析结果,结果表明:预制板板底应力和裂纹尖端应力强度因子均与FRP模量及粘贴界面刚度成反比;FRP的加入不仅能够延缓或阻止裂纹的扩展,还能够提高路面结构的承载力。

刘涛[8](2018)在《重载交通斜向预应力混凝土路面研究》文中进行了进一步梳理重载交通会加速混凝土路面破坏,斜向预应力混凝土路面对重载交通具有良好的适应性,但其结构分析、疲劳特性需进一步研究,以完善相应的设计标准和设计方法。本文对此开展研究,为编写其设计规范总结经验和积累较多的基础资料,并为斜向预应力混凝土路面在我国能够广泛应用提供必要的理论支撑和技术指导,具有重要的理论意义和工程应用价值。主要研究内容如下:(1)总结了重载交通的荷载特性;对预应力混凝土路面使用情况进行了调查与分析,提出了斜向预应力混凝土路面的破坏模式。(2)针对斜向预应力混凝土路面的构成和受力特征,建立了预应力等效荷载计算方法;建立了有限元模型,分析了重载作用下斜向预应力混凝土路面荷载应力,并提出了实用计算公式。(3)建立了有热阻层的水泥混凝土路面温度场有限元模型,分析了温度场的时空变化规律,计算了混凝土板的最大温度梯度。(4)建立了斜向预应力混凝土板温度翘曲应力有限元模型,进行了参数规律分析,给出了斜向预应力混凝土板温度翘曲应力实用计算公式。(5)对反复荷载作用下预应力混凝土路面板受力特点进行了分析,确定了考虑压拉状态的疲劳试验方法;利用已有试验数据建立了体现斜向预应力混凝土路面压拉受力特点的疲劳方程,对混凝土在弯拉、纯拉、压拉状态下的疲劳寿命进行了比较和分析,并提出了斜向预应力混凝土路面荷载疲劳应力系数的计算方法。(6)提出了斜向预应力路面的轴载换算公式,完善了路面设计方法,并给出了计算流程和示例。

郭超,张敏江,陆征然,王子靖[9](2016)在《斜向交叉预应力混凝土路面温度应力分析》文中提出针对由斜向交叉预应力混凝土路面板、砂砾分离滑动层、半刚性基层组成的路面层状体系阶跃型温度场、温度应力,预应力筋对温度应力的抵抗作用等问题进行研究。首先,建立分离式预应力路面阶跃型温度场热传导方程,并按热阻等效原理求解该温度场;然后,利用自由板理论得出预应力混凝土路面板的温度应力及预应力筋分担的温度应力,并利用MAPLE程序进行实例分析。结果表明:1 cm厚砂砾层接触热阻相当于29 cm厚混凝土路面热阻,砂砾滑动层能够有效释放路面板温度应力,斜向交叉预应力筋能够有效抵抗路面板温度应力。

陆征然,郭超,张敏江[10](2015)在《重轴载斜向预应力与钢筋混凝土复合路面疲劳分析》文中研究表明针对重轴载交通下水泥混凝土路面内部温度应力和荷载应力耦合作用的特点,基于岫水线重载交通调查和己有混凝土定测压疲劳试验结果,提出一种在重轴载交通下斜向预应力水泥混凝土上面板、普通钢筋混凝土下面板之间设沥青砂隔温防水减震层的双层组合式路面。此种结构,使得上面板承受荷载疲劳应力和温度疲劳应力作用的同时保证路面连续,而由下面板承受荷载疲劳应力的作用。研究表明:该种路面结构形式,由于上面板内斜向预应力筋的分布张拉作用,使得上层混凝土受力单元在正常使用的工况下均处在三轴受压状态,与无测压的素混凝土和连续配筋被动受压的钢筋混凝土路面相比,具有更高的抗疲劳强度。

二、预应力混凝土路面的温度应力分析方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、预应力混凝土路面的温度应力分析方法(论文提纲范文)

(1)短路基处AC+OPC复合式路面结构温度应力响应分析(论文提纲范文)

1 短路基及AC+OPC复合式路面结构
    1.1 短路基的界定
    1.2 AC+OPC复合式路面结构
2 计算参数及模型的建立
    2.1 计算参数
        (1)温度梯度
        (2)导热系数
    2.2 模型假定
    2.3 温度翘曲应力有限元模型
3 温度应力
4 结 论

(2)平纵曲线路段预应力混凝土路面力学行为与优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 预应力混凝土路面类型
        1.2.2 预应力混凝土路面设计
        1.2.3 预应力混凝土路面分析
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 预应力混凝土路面基本设计理论
    2.1 设计影响因素
        2.1.1 交通荷载
        2.1.2 温度荷载
        2.1.3 基层约束
        2.1.4 预应力损失
        2.1.5 道路线形
    2.2 设计准则
        2.2.1 弹性设计准则
        2.2.2 疲劳设计准则
        2.2.3 开裂恢复设计准则
    2.3 设计程序
        2.3.1 初步设计
        2.3.2 设计步骤
        2.3.3 设计内容
    2.4 试验路设计示例
        2.4.1 试验路概况
        2.4.2 初拟路面结构
        2.4.3 路面材料参数
        2.4.4 路面结构应力
        2.4.5 预应力筋布置
        2.4.6 预应力方案调整
        2.4.7 接缝设计
        2.4.8 锚固区设计
    2.5 本章小结
第三章 预应力混凝土路面有限元分析模型
    3.1 结构模型
        3.1.1 路面结构模型
        3.1.2 预应力筋模型
        3.1.3 地基模型
        3.1.4 边界条件
        3.1.5 主要参数
    3.2 车辆荷载模型
    3.3 温度场模型
        3.3.1 辐射传热
        3.3.2 气温
        3.3.3 对流传热
        3.3.4 材料热物性参数
    3.4 混凝土裂缝扩展模型
        3.4.1 粘聚裂缝模型
        3.4.2 本构关系
        3.4.3 裂缝扩展准则
    3.5 混凝土塑性损伤模型
        3.5.1 本构关系
        3.5.2 主要参数
    3.6 模型验证
    3.7 本章小结
第四章 施工阶段平纵曲线路段预应力混凝土路面力学分析
    4.1 分析方法
    4.2 无粘结预应力
        4.2.1 平直路段
        4.2.2 平曲线路段
        4.2.3 竖曲线路段
    4.3 有粘结预应力
        4.3.1 平直路段
        4.3.2 平曲线路段
        4.3.3 竖曲线路段
    4.4 本章小结
第五章 使用阶段平纵曲线路段预应力混凝土路面力学分析
    5.1 分析方法
        5.1.1 车辆荷载
        5.1.2 温度荷载
    5.2 车辆荷载应力
        5.2.1 平直路段
        5.2.2 平曲线路段
        5.2.3 竖曲线路段
    5.3 温度应力
        5.3.1 温度场
        5.3.2 平直路段
        5.3.3 平曲线路段
        5.3.4 竖曲线路段
    5.4 本章小结
第六章 平纵曲线路段预应力混凝土路面优化与评价
    6.1 优化措施
        6.1.1 平曲线路段
        6.1.2 竖曲线路段
    6.2 评价指标
    6.3 评价方法
    6.4 评价结论
        6.4.1 平曲线路段
        6.4.2 竖曲线路段
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
附录A 无粘结预应力作用下预应力混凝土路面板底应力分布图
附录B 有粘结预应力作用下预应力混凝土路面板底应力分布图
附录C 车辆荷载ABAQUS用户子程序
附录D 温度场ABAQUS用户子程序
作者简介

(3)不同基层类型水泥混凝土路面温度场与温度应力分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水泥混凝土路面温度场研究现状
        1.2.2 水泥混凝土路面温度应力研究现状
        1.2.3 基层对水泥混凝土路面影响研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 RIOHTRACK足尺水泥路面结构与测试方法
    2.1 足尺试验环道的基本概况
    2.2 足尺试验环道水泥混凝土路面
        2.2.1 水泥混凝土路面结构
        2.2.2 不同基层类型的水泥混凝土路面结构
    2.3 不同基层类型水泥混凝土路面结构传感器埋设情况
    2.4 本章小结
第三章 不同基层水泥混凝土路面温度变化规律
    3.1 不同基层水泥混凝土路面结构年温度变化规律
        3.1.1 不同基层水泥混凝土路面结构面层年温度变化规律
        3.1.2 不同基层水泥混凝土路面结构基层年温度变化规律
    3.2 不同基层水泥混凝土路面结构面层昼夜温度变化规律
        3.2.1 YA-STR1 路面结构面层昼夜温度变化规律
        3.2.2 YA-STR2 路面结构昼夜温度变化规律
        3.2.3 YA-STR4 路面结构昼夜温度变化规律
        3.2.4 不同基层类型路面面层昼夜温度对比
    3.3 不同基层水泥混凝土路面结构基层昼夜温度变化规律
    3.4 不同基层水泥混凝土路面结构温度梯度
    3.5 本章小结
第四章 不同基层水泥混凝土路面温度应力分析
    4.1 基于实测数据的温度与应变关系
        4.1.1 水泥混凝土面板内应变的计算
        4.1.2 YA-STR1 路面结构温度—应变关系
        4.1.3 YA-STR2 路面结构温度—应变关系
        4.1.4 YA-STR4 路面结构温度—应变关系
        4.1.5 不同基层类型路面结构板内应变对比分析
    4.2 不同基层类型水泥混凝土路面板内应力分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献

(4)环境温度与车辆作用下预应力混凝土桥梁长期变形模拟与预测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 日照作用下桥梁温度效应预测方面
        1.2.2 环境作用与车辆荷载等效方面
        1.2.3 大跨度预应力混凝土桥梁长期变形预测方面
    1.3 目前研究存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
    1.5 总体技术路线
    1.6 本文创新点
第2章 自然环境下桥梁温度效应精细分析方法与应用
    2.1 引言
    2.2 方法介绍与实现流程
        2.2.1 三维光线遮挡算法
        2.2.2 缆索结构空间温度分布多尺度分析方法
        2.2.3 混凝土封闭空间内部空气换热分析方法
        2.2.4 基于CFD的结构表面对流换热系数等效
        2.2.5 基于子结构技术的大跨度桥梁高效分析方法
        2.2.6 辐射荷载与对流边界
        2.2.7 分析实现流程
    2.3 分析方法的程序编制
    2.4 分析方法验证
        2.4.1 日照精细温度分布分析方法验证
        2.4.2 封闭空间内空气换热分析方法验证
    2.5 自然环境下桥梁温度效应高效精细分析案例
        2.5.1 桥梁概况
        2.5.2 桥梁成桥位移场分析
        2.5.3 桥梁初始温度场设置
        2.5.4 桥梁精细温度分布分析
        2.5.5 桥梁温度效应分析
        2.5.6 分析方法高效性评估
    2.6 基于精细温度分析的大跨度悬索桥热动态特性评估案例
        2.6.1 基于有限单元法的桥梁动态刚度矩阵分解
        2.6.2 桥梁热动力问题的机理性分析
        2.6.3 桥梁(悬索桥)热动态特性评估流程
        2.6.4 桥梁与气候环境
        2.6.5 精细温度分布分析结果
        2.6.6 悬索桥热动态特性评估与影响因素量化分析
    2.7 本章小结
第3章 环境温度作用等效方法研究
    3.1 引言
    3.2 桥梁长期时变精细温度分布预测方法
        3.2.1 预测方法介绍
        3.2.2 预测流程
    3.3 随机环境温度作用等效方法
        3.3.1 等效方法介绍
        3.3.2 等效流程
    3.4 环境温度作用等效方法的程序编制
    3.5 某预应力混凝土桥梁的随机环境温度作用等效案例
        3.5.1 桥梁概述与数值模型验证
        3.5.2 长期时变精细温度分布与预测方法验证
        3.5.3 随机环境温度作用等效与方法验证
    3.6 随机天气下桥梁长期时变精细温度修正流程
    3.7 本章小结
第4章 随机车流模型与车辆荷载等效研究
    4.1 引言
    4.2 基于录像与WIM数据的随机车流荷载模型
    4.3 随机车辆荷载等效与程序编制
    4.4 某港口桥梁的随机车辆荷载等效案例
    4.5 随机车流荷载模型与车辆荷载等效验证
    4.6 本章小结
第5章 随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为研究
    5.1 引言
    5.2 循环荷载下考虑疲劳徐变与损伤的混凝土徐变本构模型
        5.2.1 混凝土弹塑性损伤理论以及数值实现
        5.2.2 任意加载频率与应力水平下的混凝土疲劳损伤
        5.2.3 混凝土基本徐变的率型表达式
        5.2.4 疲劳徐变
        5.2.5 混凝土非均匀收缩
    5.3 预应力损失微分型表达式
    5.4 混凝土徐变本构模型与预应力损失微分型表达式程序编制
    5.5 混凝土徐变本构模型与预应力损失微分型表达式验证
    5.6 随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法
    5.7 预应力混凝土连续梁桥过度下挠分析案例
        5.7.1 桥梁概述
        5.7.2 检测与加固
        5.7.3 长期变形与箱梁开裂分析
        5.7.4 车辆荷载作用下过度下挠原因
    5.8 本章小结
第6章 温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为研究
    6.1 引言
    6.2 预应力混凝土桥梁长期变形的温度相关性分析
        6.2.1 混凝土时变行为的温度相关性
        6.2.2 预应力损失的温度相关性
        6.2.3 材料弹性常数的温度相关性
        6.2.4 热应力与变形
        6.2.5 疲劳效应的温度相关性
    6.3 循环温度与车辆荷载作用下的混凝土徐变本构模型
        6.3.1 模型建立
        6.3.2 模型验证
    6.4 分析方法
    6.5 分析案例
        6.5.1 桥梁概述
        6.5.2 温度分布模式描述
        6.5.3 结果分析
    6.6 温度作用对长期变形及腹板开裂影响规律
    6.7 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
附录
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)火灾损伤后板桥数值分析及承载力评定(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的及主要内容
    1.4 技术路线
第二章 工程现场检测及损伤机理分析
    2.1 项目背景
    2.2 板梁结构外观调查及机理分析
        2.2.1 受损桥梁调查结果
        2.2.2 桥梁受火温度评估
        2.2.3 高温下混凝土的破坏机理
    2.3 梁体混凝土检测
        2.3.1 混凝土强度检测
        2.3.2 损伤层厚度检测
    2.4 桥梁路面火灾损伤层厚度检测与分析
    2.5 本章小结
第三章 高温作用下桥梁结构热工及力学参数选定
    3.1 钢筋和混凝土热工参数选取
        3.1.1 混凝土热工参数
        3.1.2 钢筋热工参数
    3.2 高温后混凝土和钢筋力学参数确定
        3.2.1 高温后混凝土力学参数确定
        3.2.2 高温后钢筋力学参数确定
    3.3 高温后钢筋与混凝土黏结力参数选取
    3.4 本章小结
第四章 火灾作用后板梁桥结构单片梁体数值分析研究
    4.1 火灾燃烧过程温度分析
    4.2 火灾热能量传递方式分析
    4.3 板梁结构热分析数值模拟方法选取
        4.3.1 模拟单元选取
        4.3.2 模拟分析类型
        4.3.3 边界条件选取
    4.4 基于ANSYS的板梁构件受火过程模拟
        4.4.1 板梁构件受火过程热分析
        4.4.2 板梁构件受火后结构耦合分析
    4.5 高温作用下板梁结构数值模拟验证分析
        4.5.1 构件的传热模型
        4.5.2 板梁模型
        4.5.3 单片中梁受火800℃的热-结构耦合分析
        4.5.4 单片中梁受火500℃热-结构耦合分析
        4.5.5 单片边梁两面受火热-结构耦合研究
    4.6 本章小结
第五章 高温损伤后板梁结构承载能力评价
    5.1 火损后板梁力学性能分析
        5.1.1 火损后钢筋及混凝土力学性能折减规律分析
        5.1.2 受火800℃板梁力学性能分析
        5.1.3 受火500℃板梁力学性能分析
    5.2 火损后板梁桥的承载力评定
        5.2.1 受弯构件承载力评定指标
        5.2.2 空心板梁承载力评定
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历

(6)CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土浇筑初期温度场及应力(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 无砟轨道发展概况
        1.1.1 国外无砟轨道发展概况
        1.1.2 国内无砟轨道发展概况
    1.2 混凝土结构早龄期温度及应力研究现状
    1.3 无砟轨道温度场研究现状
    1.4 研究内容及路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 本文研究路线
第2章 自密实混凝土浇筑初期温度场试验
    2.1 试验概况
        2.1.1 试验仪器
        2.1.2 测点布置
    2.2 试验数据分析
        2.2.1 气象数据分析
        2.2.2 轨道结构温度实测分析
    本章小结
第3章 轨道温度场模型及自密实混凝土层应力公式
    3.1 无砟轨道传热控制方程
    3.2 无砟轨道温度场计算模型
        3.2.1 温度场计算模型建立
        3.2.2 外部环境边界条件
        3.2.3 自密实混凝土生热模拟
        3.2.4 温度场计算模型验证
    3.3 自密实混凝土层应力公式
    本章小结
第4章 不同季节自密实混凝土浇筑初期温度及应力
    4.1 夏季自密实混凝土浇筑初期温度场
        4.1.1 夏季气象要素及自密实混凝土生热参数
        4.1.2 夏季自密实混凝土浇筑初期温度场分析
    4.2 冬季自密实混凝土浇筑初期温度场
        4.2.1 冬季气象要素及自密实混凝土水化生热参数
        4.2.2 冬季自密实混凝土浇筑初期温度场分析
    4.3 不同季节下自密实混凝土浇筑初期应力
        4.3.1 夏季自密实混凝土浇筑初期应力
        4.3.2 冬季自密实混凝土浇筑初期应力
    本章小结
结论与展望
    本文的主要工作与结论
    有待进一步研究的问题
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文

(7)水泥混凝土路面预制拼装快速修复技术的数值模拟分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究及应用现状
        1.2.1 国外研究及应用现状
        1.2.2 国内研究及应用现状
    1.3 ABAQUS软件简介及其在道路工程中的应用
    1.4 论文研究内容及方法
第二章 预制板结构分析与设计
    2.1 预制板路面结构模型的建立
        2.1.1 路面结构静力模型
        2.1.2 模型基本参数
        2.1.3 相互作用及边界条件
        2.1.4 单元选取与网格划分
        2.1.5 车辆荷载
    2.2 预制板路面结构静力分析
        2.2.1 临界荷位选择
        2.2.2 摩阻系数对路面结构响应的影响
        2.2.3 预制板尺寸分析及方案设计
        2.2.4 基层模量对预制板路面结构响应的影响
        2.2.5 地基模量对预制板路面结构响应的影响
        2.2.6 不同轴载对预制板路面结构响应的影响
    2.3 预制板路面结构温度场分析
        2.3.1 路面结构温度场的形成及影响因素
        2.3.2 温度应力与温度翘曲应力
        2.3.3 ABAQUS热分析理论及热传导方式
        2.3.4 热分析模型
        2.3.5 不同尺寸板温度应力分析
    2.4 预制板吊装分析
        2.4.1 模型的建立
        2.4.2 不同尺寸板吊装结果分析
    2.5 本章小结
第三章 预制板路面结构传荷分析与设计
    3.1 水泥混凝土接缝工作原理及模型的确定
    3.2 传荷能力的评价指标
    3.3 传荷模型的建立
        3.3.1 基本假设
        3.3.2 模型参数
        3.3.3 相互作用及边界条件
        3.3.4 单元类型与网格划分
    3.4 静载与动载作用下预制板路面结构传荷对比分析
        3.4.1 静力模型与动力学模型的区别
        3.4.2 动力模型模态分析
        3.4.3 静力模型与动力模型计算结果对比
    3.5 传荷能力影响因素分析
        3.5.1 不同尺寸板传力杆间距设计
        3.5.2 传力杆模量对传荷能力的影响
    3.6 GFRP传力杆传荷能力的计算分析
        3.6.1 传统传力杆的弊端
        3.6.2 GFRP传力杆
        3.6.3 计算结果及分析
    3.7 本章小结
第四章 设置调平层的预制板路面结构分析及材料研究
    4.1 预制板路面调平层的提出
    4.2 设有调平层的预制板路面结构有限元分析
        4.2.1 调平层厚度及模量对预制板路面结构响应的影响
        4.2.2 不同轴载对调平层结构的力学响应
    4.3 调平层结构试验研究
        4.3.1 试验原材料及配合比设计
        4.3.2 试件抗折性能试验
        4.3.3 试件抗压性能试验
        4.3.4 试件干缩性能试验
    4.4 本章小结
第五章 含裂纹预制板路面结构的分析与防治措施
    5.1 断裂力学基础与裂纹防治措施
    5.2 模型的建立
        5.2.1 基本假设
        5.2.2 模型参数
        5.2.3 相互作用及边界条件
        5.2.4 网格类型与单元划分
        5.2.5 本章计算工况
    5.3 计算结果
        5.3.1 无裂纹路面结构加铺FRP力学响应
        5.3.2 FRP模量对应力强度因子的影响
        5.3.3 FRP粘贴界面刚度对应力强度因子的影响
    5.4 超重轴载预制板路面裂纹扩展
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(8)重载交通斜向预应力混凝土路面研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 重载交通水泥混凝土路面研究现状
        1.2.2 预应力混凝土路面研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 重载交通特性及路面病害调查分析
    2.1 重载交通的荷载特性
        2.1.1 重载交通概述
        2.1.2 我国重载车辆的轴型参数
        2.1.3 重载交通典型轴载状况
        2.1.4 轮胎充气压力、接地压力与接地面积
        2.1.5 重载交通荷载应力分析荷载图式的确定
    2.2 预应力混凝土路面病害情况调查与分析
        2.2.1 普通水泥混凝土路面的常见病害及原因分析
        2.2.2 预应力混凝土路面病害情况收集、调查与分析
    2.3 本章小结
第三章 重载交通斜向预应力混凝土路面荷载应力分析
    3.1 斜向预应力混凝土路面力学分析理论基础
        3.1.1 斜向预应力混凝土路面的组成及特征
        3.1.2 刚性路面力学分析方法
    3.2 斜向预应力等效荷载计算方法
        3.2.1 预应力损失计算
        3.2.2 预应力筋混凝土常用分析方法
        3.2.3 斜向预应力混凝土路面等效荷载计算方法
    3.3 荷载应力分析三维有限元模型的建立
        3.3.1 计算模型
        3.3.2 模型的几何尺寸和材料参数
        3.3.3 荷载图式
        3.3.4 约束和接触
        3.3.5 模型的验证
    3.4 重载交通下荷载应力各影响因素分析
        3.4.1 预应力值对荷载应力影响分析
        3.4.2 板厚对荷载应力的影响
        3.4.3 地基模量对荷载应力影响分析
        3.4.4 脱空半径对荷载应力影响分析
    3.5 荷载应力实用计算方法
        3.5.1 荷载应力计算公式的建立
        3.5.2 公式的误差分析
    3.6 本章小结
第四章 斜向预应力混凝土路面温度场与温度应力分析
    4.1 温度场基本理论
        4.1.1 热传导方程
        4.1.2 热传导边界条件
        4.1.3 接触热阻
    4.2 温度场有限元分析
        4.2.1 路面结构温度场有限元模型
        4.2.2 斜向预应力路面温度场分布规律
        4.2.3 斜向预应力路面最大温度梯度的确定
    4.3 温度翘曲应力有限元分析
        4.3.1 温度翘曲应力的理论分析
        4.3.2 温度翘曲应力有限元模型
        4.3.3 参数影响规律分析
    4.4 温度翘曲应力实用计算方法
    4.5 温缩应力与地基摩阻力
        4.5.1 混凝土板块温度变化状况
        4.5.2 混凝土路面板摩擦应力的计算
        4.5.3 减少摩阻力的措施
    4.6 本章小结
第五章 斜向预应力混凝土路面疲劳性能研究
    5.1 材料疲劳损伤基本理论
        5.1.1 疲劳损伤概述
        5.1.2 疲劳性能曲线
        5.1.3 疲劳寿命分布的概率模型
    5.2 基于斜向预应力的混凝土疲劳试验
        5.2.1 试验方法的选择
        5.2.2 试验概况
        5.2.3 疲劳试验结果
    5.3 疲劳方程的建立
        5.3.1 试验数据处理
        5.3.2 疲劳方程建立
    5.4 疲劳分析和疲劳方程的应用
        5.4.1 混凝土在不同受力模式下疲劳特性比较
        5.4.2 荷载疲劳应力系数
    5.5 本章小结
第六章 重载交通斜向预应力混凝土路面设计方法研究
    6.1 设计标准与应力计算
        6.1.1 典型破坏现象
        6.1.2 设计标准
        6.1.3 应力计算
    6.2 重载斜向预应力混凝土路面轴载换算公式
        6.2.1 斜向预应力路面重载交通的界定和标准轴载的选取
        6.2.2 轴载换算次数的确定
    6.3 斜向预应力路面结构组合设计
    6.4 斜向预应力路面设计步骤及计算示例
        6.4.1 斜向预应力混凝土路面计算流程
        6.4.2 斜向预应力混凝土路面计算示例
第七章 主要结论及进一步研究建议
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 进一步研究建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢

(9)斜向交叉预应力混凝土路面温度应力分析(论文提纲范文)

0 引言
1 预应力混凝土路面温度场分析
    1.1 预应力混凝土路面阶跃型温度场数学模型
    1.2 预应力混凝土路面阶跃型温度场理论解
2 预应力混凝土路面温度应力分析
3 实例分析
4结论

四、预应力混凝土路面的温度应力分析方法(论文参考文献)

  • [1]短路基处AC+OPC复合式路面结构温度应力响应分析[J]. 刘富强,郑木莲,王帅,王涛. 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2021(06)
  • [2]平纵曲线路段预应力混凝土路面力学行为与优化研究[D]. 宋超. 东南大学, 2020(01)
  • [3]不同基层类型水泥混凝土路面温度场与温度应力分析[D]. 吴小军. 重庆交通大学, 2020(01)
  • [4]环境温度与车辆作用下预应力混凝土桥梁长期变形模拟与预测[D]. 孟庆领. 天津大学, 2019(01)
  • [5]火灾损伤后板桥数值分析及承载力评定[D]. 赵二朋. 石家庄铁道大学, 2019(03)
  • [6]CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土浇筑初期温度场及应力[D]. 孙泽江. 西南交通大学, 2019(03)
  • [7]水泥混凝土路面预制拼装快速修复技术的数值模拟分析[D]. 陈宽标. 重庆交通大学, 2018(06)
  • [8]重载交通斜向预应力混凝土路面研究[D]. 刘涛. 长安大学, 2018(01)
  • [9]斜向交叉预应力混凝土路面温度应力分析[J]. 郭超,张敏江,陆征然,王子靖. 公路交通科技, 2016(08)
  • [10]重轴载斜向预应力与钢筋混凝土复合路面疲劳分析[A]. 陆征然,郭超,张敏江. 第十五届全国现代结构工程学术研讨会论文集, 2015

标签:;  ;  ;  ;  ;  

预应力混凝土路面的热应力分析方法
下载Doc文档

猜你喜欢