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传力杆交通荷载的影响
板长分别取 4. 0 、5. 0 、6. 0 m , 板厚 26 cm , 板模量 E c =30 GPa , 地基模量 Es =150 M Pa , 传力杆模量 210 GPa ,直径 32 mm ,计算传力杆与混凝土界面接触应力。结果表明 , 板长对传力杆与混凝土界面接触应力分布规律及大接触应力值影响不大。因此,只对板长为 5. 0 m 情况时的传力杆与混凝土界面应力分布规律进行研究 。图 3 、4 分别为接缝面受荷板和未受荷板处传力杆与混凝土界面的大主应力、大剪应力和大垂直应力分布。图 3(b) ～(d)中横轴表示传力杆与混凝土界面圆周的角度位置,0°(360°)表示传力杆底部,180°表示传力杆顶部,大压应力发生在传力杆底部,大剪应力发生在传力杆底部两侧,大主应力和大拉应力均发生在传力杆的两侧;对于受荷板 ,大压应力、大剪应力、大拉应力均发生在传力杆顶部或底部, 大主应力发生在底部。应力分布云图可以更直观地了解应力沿圆周的分布规律。由此可见,在接缝面处传力杆周围混凝土高剪应力和高支承应力,容易导致与传力杆相接触的混凝土的挤碎和拉裂等破坏,增加传力杆松动量,降低传递荷载能力,甚至导致板边整体碎裂破坏。
传力杆结语
(1)在轮载以及轮载和温度变化共同作用下,传力杆与混凝土界面存在明显应力集中现象。接触应力集中现象发生在离接缝面0 ～8 cm 范围内,而考虑均匀降温作用时, 高拉应力和主应力发生在杆两端附近及接缝面附近。
(2)无论在正温度梯度还是负温度梯度作用下,大主应力均接近材料的破坏极限, 从而容易在界面处形成初始裂缝和挤碎, 使传力杆松动量增大,降低传递荷载能力, 甚至出现传力杆周围混凝土的严重碎裂。
(3)为减小接触应力, 有必要改进传力杆装置,以避免出现传力杆与混凝土接触应力集中现象, 从而在路面使用寿命内保持传力杆的传递荷载效能,并避免接缝处混凝土板出现碎裂、断板等破坏现象。
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