双层连续配筋混凝土路面配筋设计研究

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双层连续配筋混凝土路面(双层配筋CRCP)是从配筋角度出发,在CRC板内配置双层纵向钢筋的水泥混凝土路面结构,双层配筋CRCP既具有单层CRCP在路面平整度、行车舒适性及路面寿命等方面的优势,减少路面后期因裂缝病害引起的路面开裂、板底脱空等病害,又能够充分发挥钢筋抗拉、混凝土抗压等路面结构材料潜力,有效抑制单层CRCP的常见病害,尽可能延长道路的使用寿命。现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中并没有针对双层配筋CRCP配筋设计的计算公式和参考算例,现有关于双层配筋CRCP配筋设计的指标控制值及计算公式的研究成果基本属于空白,且在我国双层配筋CRCP实体工程建设配筋率多采用保守设计而导致设计值偏大。针对此问题,论文结合武汉青王公路算例验证了双层配筋CRCP有限元模型和应力、位移计算公式;对影响双层配筋CRCP配筋设计的11项设计参数设计L50(511)正交试验,并对实验结果运用极差分析、方差分析、相较中间取值水值的显著性判断三种数学方法,对1 1项双层配筋CRCP配筋设计参数配筋进行敏感性排序,指出双层配筋CRCP内钢筋位置LOCs和配筋率ρ的不同组合变化对横向裂缝宽度和横向裂缝间距值带来较大差异。依据双层配筋CRCP的双层钢筋结构特征,具体分析钢筋位置LOCs和配筋率ρ对双层配筋CRCP的配筋设计。在武汉青王公路实际结构的基础上,以横向裂缝宽度和裂缝间距作为评价指标,探究钢筋位置LOCs和配筋率ρ两项配筋设计参数的取值水平变化时,第一控制指标横向裂缝宽度变化规律。通过修改INP文件实现大量数值模拟,根据已知数值计算结果推导出钢筋位置LOCs和配筋率ρ与横向裂缝宽度变化值的关系函数,参照规范对双层配筋CRCP的纵向配筋率设计值进行修正。在武汉青王公路双层配筋CRCP实体工程的施工管理和早期裂缝追踪调查基础上,对双层配筋CRCP施工关键技术进行了总结分析,并提出双层配筋CRCP的配筋优化建议,包括钢筋层设置、切缝处理、接缝设置的优化方式等。研究成果可为双层配筋CRCP的配筋设计和施工提供理论依据和参考。
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