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多年冻土地区钢丝网加筋半刚性基层性能研究

作　者: 王光东
导　师: 李晓明；马骉
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 钢丝网水泥稳定碎石加筋试验有限元机理设计
分类号: U416.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

青藏公路冻土路基普遍存在的冻融不均匀变形,使近年来纵向裂缝的规模不断增大,表现为数量明显增多,长度不断增长,宽度不断加大,纵向裂缝一般沿深度方向贯穿路基且常常伴有路面横向裂缝,严重影响了道路的承载能力与行车安全。本研究从主动改善半刚性基层受力状态出发,借鉴构造物和桥面铺装中设置加强钢筋的思路,在半刚性基层中设置加强钢丝网,与路基开裂处治措施相结合,提高基层抵抗行车荷载与路基不均匀变形的能力,为减轻半刚性基层沥青路面在特殊作用条件下的开裂,提供新的思路与方法。通过钢丝网加筋水泥稳定碎石梁弯曲试验,研究加筋后梁的弯拉强度和挠度,得到加筋钢丝网的直径、筋网间距、钢丝种类和层位。结合实际路面结构,进行钢丝网加筋水泥稳定板承载能力试验,研究加筋后水泥稳定碎石板顶部中心处的破坏荷载和破坏位移,得出加筋钢丝网的直径、筋网间距和成网方式。建立钢丝网加筋水泥稳定板试验有限元计算模型,得出破坏荷载和破坏位移与破坏荷载提高系数KR和破坏位移提高系数KU随规格参数的变化。综合室内试验和有限元计算分析,从受力状态和破坏类型揭示了钢丝网加筋水泥稳定碎石机理,并提出了以KR和KU为设计指标的结构设计方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 纤维加筋沥青混凝土路面  11-12
    1.2.2 土工合成材料加筋  12-14
    1.2.3 钢丝网加筋应用  14-15
    1.2.4 基层加筋防裂技术  15-16
  1.3 主要研究内容与技术路线  16-19
    1.3.1 主要研究内容  16-17
    1.3.2 技术路线  17-19
第二章试验材料和方法  19-25
  2.1 水泥稳定碎石  19-20
    2.1.1 原材料  19
    2.1.2 试验混合料配合比  19-20
  2.2 钢丝网  20-22
    2.2.1 钢丝网种类  20
    2.2.2 钢丝网规格  20-22
    2.2.3 钢丝网加工  22
  2.3 试验方法  22-25
    2.3.1 加筋梁承载能力试验  22-23
    2.3.2 加筋板承载能力试验  23-25
第三章钢丝网加筋水泥稳定碎石梁承载能力研究  25-35
  3.1 钢丝直径影响分析  25-29
  3.2 钢丝网种类影响分析  29-30
    3.2.1 镀锌低碳钢丝和高碳钢丝  29-30
    3.2.2 镀锌低碳钢丝网和铁丝网  30
  3.3 钢丝网丝间距影响分析  30-32
  3.4 钢丝网加筋位置影响分析  32-33
  3.5 本章小结  33-35
第四章钢丝网加筋水泥稳定碎石板承载能力研究  35-63
  4.1 钢丝直径影响分析  35-44
    4.1.1 钢丝网间距7mm  36-41
    4.1.2 钢丝网间距11mm  41-44
  4.2 钢丝间距影响分析  44-57
    4.2.1 钢丝直径为0.58mm  45-48
    4.2.2 钢丝直径为0.74mm  48-52
    4.2.3 钢丝直径为0.88mm  52-55
    4.2.4 钢丝直径为1.18mm  55-57
  4.3 钢丝网成网方式对承载能力的影响分析  57-59
  4.4 c点处板承载能力的影响分析  59-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章钢丝网加筋水泥稳定碎石板响应分析  63-79
  5.1 钢丝网加筋水泥稳定碎石板有限元计算模型  63-67
    5.1.1 模型建立  63
    5.1.2 约束条件与加载方式  63-64
    5.1.3 材料参数取值  64-65
    5.1.4 模型有效性验证  65-67
  5.2 钢丝网加筋水泥稳定碎石板荷载响应分析  67-73
    5.2.1 间距影响分析  67-70
    5.2.2 丝径影响分析  70-71
    5.2.3 配筋率影响分析  71-73
  5.3 配筋率对承载能力的影响  73-76
  5.4 本章小结  76-79
第六章钢丝网加筋水泥稳定碎石结构设计  79-87
  6.1 钢丝网加筋水泥稳定碎石加筋机理  79-81
  6.2 钢丝网加筋水泥稳定碎石结构设计  81-85
    6.2.1 设计原则  81
    6.2.2 钢丝种类、成网方式和设置位置  81
    6.2.3 设计参数  81-82
    6.2.4 结构设计  82-85
  6.3 本章小结  85-87
第七章主要研究结论与建议  87-89
  7.1 主要研究结论  87-88
  7.2 进一步研究建议  88-89
参考文献  89-93
致谢  93

多年冻土地区钢丝网加筋半刚性基层性能研究

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