摘要
本文基于经典装配式基层结构,提出了一种新型基块结构,在类拱形空心部分填充苯板,达到减轻自重、保温隔热、承载能力强、传力效率高、经济性强等优点,对经典结构及优化结构均进行有限元计算,分析经典结构力学响应规律,并验证优化结构合理性及多方面优势。具体内容如下: 首先,对装配式基层沥青路面经典结构进行有限元计算,分析其传荷规律及承载能力,并探究多因素对结构力学响应的影响规律。计算在标准轴载BZZ-100作用下,随着路基路面结构各结构层的厚度、弹性模量、静力荷载及动载车速的变化,提取各结构层的层底最大拉应力及结构最大位移等参数,分析随着不同变量的变化各参数的变化规律及内在原因。 其次,对装配式基层沥青路面经典结构的抗裂性能进行计算。从抗温度型反射裂缝及抗荷载型反射裂缝两各方面,分析装配式基层结构较传统水泥稳定碎石基层结构的优势,并对装配式基层带裂缝工作状态下的力学响应进行分析。在基块带裂和砂浆带裂两种情况下,分别计算裂缝开裂深度、基层及砂浆弹性模量、车辆荷载等因素对裂缝开展的影响。 最后,对装配式基层沥青路面结构进行优化。通过构造类拱形空心结构,在空心部分填充苯板,取消底基层的方式,达到减少基块自重、降低生产运输成本、保温隔热等目的;计算优化结构在标准轴载作用下的力学指标,判断其结构承载能力符合实际工程及规范要求;分析其在传荷能力、基层整体性、保温性能、抗反射裂缝能力及经济性等方面较原结构的优势;设计优化基块加工工艺流程,将苯板与空心基块巧妙连接,为运输与施工提供便利,为基块生产提供理论支撑。 本文基于以上内容进行了装配式基层沥青路面结构力学计算及结构优化研究,研究成果将对装配式结构的应用与发展有一定的参考价值。