昆明宜伸縮縫傳力桿PVC套傳遞荷載能力強(qiáng) 氣溫驟降
為了簡化分析, 視地基為彈性半空間體, 在水平和垂直方向上是無限大的。在計算中假定其他參數(shù)不變 ,逐步擴(kuò)大地基的尺寸,板的應(yīng)力隨著地基尺寸的增大而逐步穩(wěn)定, 直至應(yīng)力收斂為止。通過大量試算 ,最后確定地基的計算尺寸為 5. 0 m ×7. 0 m ×7. 0 m 。板寬取 3. 75 m ;板長根據(jù)需要取值 ,一般取4. 0 、5. 0 、6. 0 m 。傳力桿長度為 450 m m ,沿混凝土板的接縫中心線設(shè)置 ,接縫寬度為 10 m m 。傳力桿與混凝土界面是計算分析時所關(guān)心的部,因此, 在傳力桿及其周圍混凝土和橫向接縫處采用非常細(xì)的網(wǎng)格 ,從接縫到遠(yuǎn)處邊界采用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格梯度。合理建立接觸模型對于正確分析路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為是十分關(guān)鍵的?；炷涟迮c地基的接觸面具有可滑動性,在交通荷載和溫度梯度的共同作用下 ,混凝土板必然會產(chǎn)生收縮或膨脹、翹曲或拱起變形。變形使得板在基層上產(chǎn)生部分滑移 ,滑移時板與地基處于部分接觸狀態(tài), 因此認(rèn)為板與地基之間具有摩擦或者脫空接觸的滑動界面 , 摩擦因數(shù)取為1. 5。傳力桿的基本功能是在相鄰板塊之間傳遞荷載 ,同時又不限制路面板在縱向自由移動, 因此通常在傳力桿表面涂以防黏劑, 如聚乙烯膜、瀝青或各種蠟, 盡量減少傳力桿和混凝土的黏結(jié)。為防止傳力桿銹蝕 ,通常在其表面涂敷瀝青膜或環(huán)氧樹脂防銹層 ,而防黏劑通常涂敷或套在防銹層外面以減少與混凝土之間的摩擦。本文中假設(shè)傳力桿與周圍混凝土有 0. 05 mm 的初始空隙, 以模擬防黏層或防銹層 。設(shè)置初始空隙有 2 方面作用 :一方面 ,在傳力桿不發(fā)生彎曲的情況下 , 初始空隙的存在允許板不受傳力桿的約束而自由滑動;另一方面 ,板的翹曲或拱起導(dǎo)致傳力桿彎曲, 初始空隙模擬傳力桿與混凝土能以任意角度發(fā)生不均勻或部分接觸。因此 ,假設(shè)傳力桿與混凝土界面為摩擦接觸的滑動界面。AASH O 路面設(shè)計指南建議混凝土與基層的摩擦因數(shù)為 0. 9 ～ 2. 2 ,而缺乏傳力桿與混凝土間摩擦因數(shù)的研究 ,本文中將其暫取為 0. 05 進(jìn)行分析 。
板長分別取 4. 0 、5. 0 、6. 0 m , 板厚 26 cm , 板模量 E c =30 GPa , 地基模量 Es =150 M Pa , 傳力桿模量 210 GPa ,直徑 32 mm ,計算傳力桿與混凝土界面接觸應(yīng)力。結(jié)果表明 , 板長對傳力桿與混凝土界面接觸應(yīng)力分布規(guī)律及最大接觸應(yīng)力值影響不大。因此,只對板長為 5. 0 m 情況時的傳力桿與混凝土界面應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行研究 。圖 3 、4 分別為接縫面受荷板和未受荷板處傳力桿與混凝土界面的最大主應(yīng)力、最大剪應(yīng)力和最大垂直應(yīng)力分布。圖 3(b) ～(d)中橫軸表示傳力桿與混凝土界面圓周的角度位置,0°(360°)表示傳力桿底部,180°表示傳力桿頂部,最大壓應(yīng)力發(fā)生在傳力桿底部,最大剪應(yīng)力發(fā)生在傳力桿底部兩側(cè),最大主應(yīng)力和最大拉應(yīng)力均發(fā)生在傳力桿的兩側(cè);對于受荷板 ,最大壓應(yīng)力、最大剪應(yīng)力、最大拉應(yīng)力均發(fā)生在傳力桿頂部或底部, 最大主應(yīng)力發(fā)生在底部。應(yīng)力分布云圖可以更直觀地了解應(yīng)力沿圓周的分布規(guī)律。由此可見,在接縫面處傳力桿周圍混凝土高剪應(yīng)力和高支承應(yīng)力,容易導(dǎo)致與傳力桿相接觸的混凝土的擠碎和拉裂等破壞,增加傳力桿松動量,降低傳遞荷載能力,甚至導(dǎo)致板邊整體碎裂破壞。
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