水泥路面力学分析

1、姜利您好：以下主要情况请审阅并指正，以便确认主要分工和经费等。如需修改请直接改动。1、 东北林业大学土木工程学院简介：始建于1964年，现有“土木工程”（含交通土建、建筑工程）、“建筑环境与设备工程”、“工程管理和城市规划”4个本科专业；拥有“道路与铁道工程”硕士学位授予权、“桥梁与隧道工程”硕士学位授予权、“林区交通工程”博士学位授予权及一个省级重点学科，设有国家林业局工程质量监督总站检测中心，具有建设部、交通部双甲级工程监理资质及建设部定点培训资格。有教授12人，博士导师3人，副教授34人。具有承担基础研究、应用技术研究、重大工程项目的设计、监理与检测的综合实力。2、 建议分工：参加国外技

2、术资料的收集分析、课题技术方案制定、试验分析和试验路修筑与观测，以及路面结构性病害的调查工作；负责有关试验路段的交通状况调查、路面板力学计算及有限元分析、应力应变测试等工作。提交相应的研究分析报告。3、课题主要研究内容 分析探讨国内外“普通水泥混凝土路面”结构上的差异和可能导致的不同结果； 结合重点路段的观测试验，研究黑龙江省公路水泥路面的受力特征和构造细节，分析探讨寒冷地区水泥路面结构性病害的构造原因。通过以上工作提出： 在黑龙江省气候条件下，路面接缝传荷作用的变化规律，以及车辆轮迹横向分布、基层和路基强度的衰减对路面板受力状态的影响； 目前的典型路面结构下，由于车辆轮迹横向分布、接缝传荷作

3、用的衰减和路肩的约束，路面临界荷位发生变化的可能性； 现有路面接缝传荷体系的优化改进措施。 半刚性基层防冻、抗冲刷技术措施的试验研究； 由于水泥路面多接缝的结构特点，提高基层防冻、抗冲刷性能有利于保持寒冷地区水泥混凝土路面板良好的受力状态。因此，接缝附近基层的防冻、抗冲刷受到密切关注。在提高基层整体抗冻、耐冲刷性能的同时，需要采取一定的措施加强接缝附近基层的抗冻融、耐冲刷能力。本课题拟借鉴国外的做法，研究利用土工材料提高接缝附近基层的抗冻融、耐冲刷能力。并通过室内模拟试验和现场观测进行验证。 研究推荐适合于寒冷地区公路水泥路面的，防止结构性病害的技术对策、选择原则、施工工艺和有关参数指标； 研

4、究改进寒区公路水泥路面接缝传荷能力的相关指标，供规范修订和工程应用时参考。4、研究技术路线本课题拟采取室内外试验与理论分析相结合的方法进行探讨，技术方案如下： 国内外技术调研：收集资料、技术咨询、调查分析。收集分析国内外相关技术资料（国外资料以美国、日本为主），对黑龙江省内代表性路段水泥路面（绥满高速公路扩建工程、S101哈肇公路、哈大高速公路或鹤佳高速公路等）的结构性损坏情况进行调查。 病害表现与影响因素分析研究。在咨询了解和实地调查的基础上，收集研究相关的基础分析数据（路面构造、轴载情况、设计参数、有关观测资料等），分析结构性病害中的路面构造因素。 深入分析、研究有关技术资料，选择力学分析

5、验算程序（可供本项研究选择利用的验算程序包括“公路水泥混凝土路面设计系统”、“有接缝水泥混凝上路面JPCP在轮载及温度作用下的力学响应三维有限元分析程序Software for the 3D Finite Element analysis of JPCP”、“ANSYS11.0有限元分析软件”等），建立有限元分析模型，利用相关理论对缩缝传荷体系及结构性损坏机理做验证分析，提出改进措施。 试验路修筑及观测；室内外试验（包括路面轮迹横向分布观测、路面板弯沉或挠度试验、应力应变测试、抗冲刷模拟试验、接缝传荷能力测试、水泥混凝土强度试验，以及路面变形观测等）。 补充室内试验和现场调查及观测资料，验证分

6、析结论。 汇总分析，形成研究报告等技术材料。主要技术路线：国内外技术资料的收集分析与整理、调研咨询结构性病害调查现场观测结构性病害机理分析研究面层板受力状态、接缝传荷体系、基层抗冻融及抗冲刷技术措施研究试验路修筑室内外试验现场观测验证分析总结、提出技术对策提交研究报告与其它技术材料、准备鉴定（验收）。工作流程如下：调研咨询、资料收集水泥混凝土路面结构性病害调查选择验算程序建立分析模型室内外试验分析资料，探讨路面结构性病害的构造原因面层板受力状态、缩缝传荷体系作用等分析缩缝传荷体系的优化分析相关参数和技术指标的研究总结归纳总结、完成研究报告试验路修筑观测、室内外试验5、进度安排实施期限为2009

7、年6月至2012年12月：2009年6月2009年12月 国内外调研，对黑龙江省现有水泥混凝土路面结构性病害进行调查，汇总分析调研及调查结果。确定试验观测路段。 考核目标：黑龙江省代表性路段结构性病害调查分析报告；试验观测路段的选定。2010年1月2010年6月室内外试验与观测。半刚性基层材料抗冻融、抗冲刷耐久性的试验分析。研究评价现有路面接缝传荷体系的性能和路面板的工作状态。继续试验路段的跟踪观测。确定试验路修筑方案。考核目标：有关试验结果和试验路修筑方案。2010年7月2010年12月 对车辆轮迹横向分布、路面接缝传荷能力变化情况等进行观测分析。修筑试验路。 考核目标：轮迹横向分布观测报告

8、；路面接缝传荷能力检测报告。2011年1月2011年6月 路面结构受力状态分析。根据试验路观测和室内试验分析情况，补充试验与观测。 考核目标：建立路面力学分析模型；传力杆体系优化分析报告。2011年7月2011年12月路面板受力状态分析。汇总分析试验观测结果及施工工艺，提出解决黑龙江省水泥混凝土路面结构性病害的技术措施和有关技术参数指标。开始撰写技术报告。考核目标：路面力学分析成果；缩缝传力杆优化设计推荐指标、防止结构性病害的技术措施及相关施工工艺。2012年1月2012年6月整理资料，汇总分析，补充技术调研。内部论证修改课题技术材料。考核目标：课题研究报告初稿等有关技术材料。2012年7月2012年12月总结分析，补充观测。修改完成课题研究报告和其它技术材料，准备验收及鉴定。考核目标：完成课题研究报告和其它有关技术材料。经费说明：部最高拨款140万，拟支付您处的经费为30万元（其中20万元为直接拨付，作为您处的研究经费。另10万元在我处报销