碾压混凝土基层沥青路面早期温度特性研究
发布时间：2022-08-06 17:14
随着我国城市道路逐渐趋于重载,半刚性基层虽有很好的整体性,但其对于水和温度较敏感会产生很大的温缩开裂导致城市道路在达到使用年限前就出现病害,因此目前道路的提升改造工程刻不容缓。而碾压混凝土作为刚性基层能够很好的克服半刚性基层的缺点,逐渐开始应用到重载道路中。对于水泥混凝土而言,其早龄期性能会对长期性能产生一定的影响,而温度特性是其中一个重要影响因素。因此本文以某海洋性气候区域重载道路提升改造工程为背景,结合国内外水泥混凝土早龄期温度场和温度应力研究现状,分析碾压混凝土基层早龄期温度场和温度应力分布发展规律,以及铺设沥青层后对碾压混凝土基层的影响。本文首先对碾压混凝土结构层的温度场进行数值模拟分析,采用热传导理论,选取与环境的热交换、水泥水化热等模型,基于有限差分原理编写碾压混凝土早龄期温度场数值模拟程序。然后通过现场试验所测量的温度场数据验证该程序的准确度,结果表明该程序对碾压混凝土结构层内部温度场模拟准确度较高,但板顶的影响因素较多,对板顶的温度场模拟准确度一般。使用该程序模拟不同工况下的温度场,结果证明,不同养护条件、铺设时间均对早龄期温度场产生显著影响。其次根据温度场的非线性分布...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 水泥混凝土早龄期温度场的研究
1.2.2 水泥混凝土早龄期温度应力的研究
1.2.3 刚柔复合式路面结构温度应力的研究
1.3 本文主要研究内容、主要解决的问题及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 主要解决的问题
1.3.3 论文技术路线
第2章 碾压混凝土早龄期内部温度数值模拟
2.1 热传导微分方程
2.2 热交换模型
2.2.1 对流换热模型
2.2.2 气温模型
2.2.3 热辐射模型
2.2.4 蒸发散热模型
2.2.5 太阳能吸收模型
2.3 水泥水化放热模型
2.3.1 等效龄期成熟度方法
2.3.2 活化能
2.3.3 水化度计算
2.3.4 水化放热量计算
2.4 边界条件及节点划分
2.4.1 边界条件
2.4.2 节点划分
2.5 本章小结
第3章 碾压混凝土早龄期温度测量与模型验证
3.1 现场测量方案
3.1.1 路段概况
3.1.2 测量内容
3.1.3 测量仪器
3.1.4 试验材料
3.1.5 传感器布置方案
3.2 测量过程
3.3 测量结果分析及模型验证
3.3.1 现场实测数据分析
3.3.2 温度场模型验证
3.4 分析不同影响因素对温度场的影响
3.4.1 分析不同季节对早龄期混凝土温度场的影响
3.4.2 分析不同铺筑时间对早龄期混凝土温度场的影响
3.4.3 分析不同养护条件对早龄期混凝土温度场的影响
3.5 本章小节
第4章 碾压混凝土早龄期非线性温度应力计算
4.1 温度应力模型
4.1.1 温度分布模型
4.1.2 碾压混凝土零温度应力点的确认
4.1.3 碾压混凝土板早期固化翘曲
4.1.4 温度应力计算
4.2 材料参数的确认
4.2.1 混凝土热膨胀系数
4.2.2 泊松比
4.2.3 混凝土弹性模量
4.2.4 混凝土抗拉强度
4.3 温度应力的徐变修正
4.3.1 通过水化度计算徐变系数
4.3.2 徐变修正的温度应力计算方法
4.4 温度应力模型结果
4.5 分析不同工况下对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.1 不同季节对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.2 不同铺筑时间对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.3 不同养生方式对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.6 本章小结
第5章 复合式路面温度场及温度应力分析
5.1 铺设沥青层后对碾压混凝土结构层的影响
5.1.1 沥青层温度场分析
5.1.2 对碾压混凝土结构层温度场的影响
5.1.3 对碾压混凝土结构层温度应力的影响
5.2 加铺沥青层后对碾压混凝土结构层的开裂影响
5.2.1 沥青层厚度对碾压混凝土层温度应力的影响
5.2.2 沥青层厚度对碾压混凝土温度应力长期影响
5.2.3 碾压混凝土结构层切缝需求
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：3670044
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究背景及意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 水泥混凝土早龄期温度场的研究
1.2.2 水泥混凝土早龄期温度应力的研究
1.2.3 刚柔复合式路面结构温度应力的研究
1.3 本文主要研究内容、主要解决的问题及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 主要解决的问题
1.3.3 论文技术路线
第2章 碾压混凝土早龄期内部温度数值模拟
2.1 热传导微分方程
2.2 热交换模型
2.2.1 对流换热模型
2.2.2 气温模型
2.2.3 热辐射模型
2.2.4 蒸发散热模型
2.2.5 太阳能吸收模型
2.3 水泥水化放热模型
2.3.1 等效龄期成熟度方法
2.3.2 活化能
2.3.3 水化度计算
2.3.4 水化放热量计算
2.4 边界条件及节点划分
2.4.1 边界条件
2.4.2 节点划分
2.5 本章小结
第3章 碾压混凝土早龄期温度测量与模型验证
3.1 现场测量方案
3.1.1 路段概况
3.1.2 测量内容
3.1.3 测量仪器
3.1.4 试验材料
3.1.5 传感器布置方案
3.2 测量过程
3.3 测量结果分析及模型验证
3.3.1 现场实测数据分析
3.3.2 温度场模型验证
3.4 分析不同影响因素对温度场的影响
3.4.1 分析不同季节对早龄期混凝土温度场的影响
3.4.2 分析不同铺筑时间对早龄期混凝土温度场的影响
3.4.3 分析不同养护条件对早龄期混凝土温度场的影响
3.5 本章小节
第4章 碾压混凝土早龄期非线性温度应力计算
4.1 温度应力模型
4.1.1 温度分布模型
4.1.2 碾压混凝土零温度应力点的确认
4.1.3 碾压混凝土板早期固化翘曲
4.1.4 温度应力计算
4.2 材料参数的确认
4.2.1 混凝土热膨胀系数
4.2.2 泊松比
4.2.3 混凝土弹性模量
4.2.4 混凝土抗拉强度
4.3 温度应力的徐变修正
4.3.1 通过水化度计算徐变系数
4.3.2 徐变修正的温度应力计算方法
4.4 温度应力模型结果
4.5 分析不同工况下对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.1 不同季节对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.2 不同铺筑时间对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.5.3 不同养生方式对碾压混凝土结构层早龄期非线性温度应力的影响
4.6 本章小结
第5章 复合式路面温度场及温度应力分析
5.1 铺设沥青层后对碾压混凝土结构层的影响
5.1.1 沥青层温度场分析
5.1.2 对碾压混凝土结构层温度场的影响
5.1.3 对碾压混凝土结构层温度应力的影响
5.2 加铺沥青层后对碾压混凝土结构层的开裂影响
5.2.1 沥青层厚度对碾压混凝土层温度应力的影响
5.2.2 沥青层厚度对碾压混凝土温度应力长期影响
5.2.3 碾压混凝土结构层切缝需求
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
本文编号：3670044
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3670044.html
