Плиты дорожные железобетонные: Разновидности дорожных плит, их назначение и характеристики

Содержание

Дорожные плиты с доставкой по Ульяновску, цены от 7000 руб — Ульяновский Бетонный Завод

Дорожные плиты – поставка 24 часа в сутки

Дорожные плиты - это железобетонные плиты, предназначенные для укладки постоянных и временных дорог, рассчитанных под автомобили массой 10 - 30 тонн.

Купить высококачественные дорожные плиты в Ульяновске, изготовленные в строгом соответствии с государственными стандартами Вы можете на нашем бетонном заводе. Оформление заказа и доставка осуществляется в любое время дня и ночи, потому что мы не приостанавливаем свою деятельность ни на минуту, работая 24 часа в сутки. Наш удобный круглосуточный график позволит Вам "потушить" горящие сроки и выполнить работу вовремя.    

Характеристика плит

В соответствии с ГОСТ 21924.0-84 - ГОСТ 21924.3-84 плиты делятся на два типа в зависимости от назначения:

  • постоянные дороги
  • временные дороги

и на несколько типов в зависимости от конфигурации:

  • П - прямоугольная
  • ПБ - прямоугольная с одним совмещенным бортом
  • ПШ - шестиугольная и т.д.

У нас Вы можете купить дорожные плиты двух видов следующих размеров (марка):

1)     2П.30-18-30 (длина 3,00 м, ширина 1,75 м, рассчитана под автомобиль массой 30 т, с ненапрягаемой арматурой)

2)     2П.30-15-30 (длина 3,00 м, ширина 1,50 м, рассчитана под автомобиль массой 30 т, с ненапрягаемой арматурой)

Преимущества использования дорожных плит

Дорожные плиты приобрели повсеместную популярность  благодаря ряду причин:

1)     Практичность. Плиты, бывшие в употреблении (так называемые б/у) возможно использовать вторично, так как они долгое время сохраняют свои практические свойства и легко демонтируются.

2)     Экономия времени. Монтаж дороги с использованием железобетонных плит требует в два раза меньше времени, чем классическое асфальтирование дорог.

3)     Экономия денежных средств. Доступность цен на плиты. Отсутствие необходимости привлечения к монтажу плит тяжелой асфальтоукладочной техники.

Качество дорожных плит

Качество железобетонных плит напрямую зависит от качества бетона. С учетом суровых российских климатических условий, для изготовления плит мы используем бетонные смеси высокого класса морозостойкости и водонепроницаемости.

 

Назначение и применение плит дорожных железобетонных - ООО "Атлант

Железобетонные дорожные плиты, согласно ГОСТ 219240-84, служат для создания сборных покрытий автомобильных дорог, временных и постоянных. Автодороги, покрытие которых выполнено из дорожных плит, весьма распространены, т.к. железобетонные плиты дорожные во многих случаях являются единственным приемлемым решением.

Столь привычный всем нам городской асфальт, альтернативы которому в обозримой перспективе не видно, имеет свои особенности, ограничивающие его применение в определенных условиях. Асфальтобетон по сравнению с железобетоном обеспечивает значительно лучшее сцепление автомобильных шин с дорогой. Это очень важное качество для дорог с интенсивным скоростным движением, особенно в городских условиях, когда длина тормозного пути может стоить человеческих жизней.

Однако использование битума в качестве вяжущего при приготовлении асфальтобетона значительно снижает его прочность в сравнении с тяжелым бетоном на цементной основе. Даже плиты дорожные бу в качестве дорожного покрытия позволяют значительно увеличить максимальную массу автомобилей, для которых эта дорога предназначена.

Можно сказать, что железобетонные дорожные плиты, в том числе и плиты дорожные б у, не являются конкурентами асфальтобетона. У них разные рыночные ниши. Асфальтобетон был и остается самым лучшим материалом дорожного полотна для тех дорог, где критически важно хорошее сцепление шин и поверхности дороги. Однако для дорог, где важна не скорость движения, а прочность дорожного покрытия для эксплуатации тяжелой техники, наилучшим материалом будут железобетонные плиты, пусть и плиты дорожные бу. Купить их сейчас не составляет проблем, они дешевле новых, но не уступают новым по прочности. Плиты дорожные железобетонные имеют еще одно важное преимущество перед асфальтобетонным дорожным покрытием. Их можно неоднократно использовать, демонтируя временную дорогу, когда нужда в ней отпала, и быстро при их помощи строить новую дорогу.

Железобетонные дорожные плиты — самый популярный и действительно самый лучший материал для устройства временных и технологических дорог. Плиты дорожные позволяют быстро строить дороги для технологического транспорта в самых сложных условиях, когда нет времени и технической возможности для устройства полноценного дорожного основания. Не зря все нефтеносные районы севера Тюменской области покрыты сетью дорог именно из железобетонных плит. Другого решения, приемлемого по срокам и цене, в тех условиях просто не существует.

Железобетонные дорожные плиты широко используются военными при строительстве полигонов, дорог, автопарков. Помимо всего прочего, железобетон гораздо более, чем асфальтобетон, стоек к воздействию разлитых нефтепродуктов.

Можно сказать, что решение купить дорожные плиты для устройства временных и технологических дорог часто является оптимальным и экономически обоснованным. Железобетонные плиты дорожные, цена на которые не так уже высока, могут стать выходом в сложной ситуации.

Технические условия выпуска, материалы и маркировка дорожных железобетонных

Железобетонные дорожные плиты должны соответствовать техническим условиям ГОСТ 219240-84.Согласно этому стандарту они могут выпускаться как с преднапряженным арматурным каркасом, так и с ненапряженной арматурой.

В обозначении дорожных плит указан тип плиты: 1 — плиты для постоянных дорог, с более высокой несущей способностью, 2 — плиты дорожные для временных дорог. Следующие за буквенным кодом числа показывают длину и ширину плиты в дециметрах, округленную до целого значения. Последнее число — допустимый максимальный вес транспортного средства в тоннах для этой дорожной плиты.

Плиты дорожные

Дорожные плиты от ТПК «Сибарит»: большой выбор, низкие цены, быстрая доставка

Бетонные дорожные плиты – сборные конструкции, предназначенные для прокладки временного или постоянного автодорожного покрытия. ЖБИ обладают высокими прочностными характеристиками, что позволяет использовать их на больших площадях , подвергаемых серьезным нагрузкам: полигоны, ангары, строительные площадки и т.д.

Дорожные плиты изготавливаются из тяжелых сортов бетона классом не менее B 22.5 по сжатию, усиленного стальным каркасом. Чтобы увеличить прочность, стойкость и долговечность, в изделия добавляют различные пластифицирующие и воздухововлекающие присадки, подобранные в нужной пропорции. Для временных дорог применяют более легкие марки M 300, тогда как для постоянного покрытия используют бетон не ниже M 400.

Высокие показатели морозостойкости и влагонепроницаемости делают данные ЖБИ отличным решением для прокладки покрытия в условиях заболоченной почвы, что актуально для районов Сибири и крайнего Севера.

Купить дорожные плиты, а также другие железобетонные изделия вы можете в ТПК «Сибарит». В каталоге представлена только сертифицированная продукция высокого качества. Более 10 лет работы на рынке позволило компании приобрести постоянных заказчиков среди малого и крупного бизнеса. Мы предлагаем долговременное, надежное партнерство!

Благодаря налаженным, стабильным поставкам материалов и тесному сотрудничеству с ведущими производителями ЖБИ, цена дорожных плит приятно порадует своей доступностью. У нас вы найдете изделия различных размеров, предназначенных для любых работ.

Выбирая подходящие жб конструкции, необходимо понимать, что означают цифро-буквенные обозначения в наименовании. Первая позиция характеризует тип изделия, последующие два числа – габариты (в дециметрах), а цифра в конце – категорию предельной эксплуатационной нагрузки. Рассмотрим расшифровку маркировки на примере самых распространенных конфигураций:

  • П, ПД – универсальные сборные дорожные плиты прямоугольной формы.
  • 1П, 2П – цифра указывает на долговечность: «1» - для постоянных покрытий, «2» - только для временных.
  • ПДН – плита с предварительно напряженным стальным каркасом, применяемая в особо сложных климатических и грунтовых условиях.
  • ПБ, ПББ – с одним или двумя совмещенными бортами, ПШ – шестиугольные, ПТ – трапециевидные.
  • МП – монолитное покрытие.

Доставка продукции производится автотранспортом, по железной дороге и водным транспортом по Новосибирску, а также в другие регионы России. Наши менеджеры помогут вам оформить заявку и рассчитать точную стоимость дорожных плит с транспортировкой и разгрузкой. Связаться со специалистами можно по электронной почте и указанным на странице телефонам. 


Дорожные плиты размеры. Размеры плит дорожного покрытия ГОСТ.

Дорожные плиты – железобетонные материалы правильной прямоугольной формы. Их используют для быстрого строительства временных дорог. Обычно эти ЖБИ используют для организации движения тяжелой техники по строительной площадке. Основание для стоянки (парковки) или в качестве временного фундамента модульных зданий. Дорожные плиты, размеры которых, представлены в табличной части данной статьи.

Читать далее…

Строительство стоянки для тяжелой строительной техники.

Главной особенностью этого железобетонного покрытия является возможность его повторного использования. Крупные строительные компании, после сдачи объекта, просто снимают с грунта ЖБИ и укладывают на новом месте. Второй, но не менее важной, особенностью является их прочность на изгиб. Дорожная плита ГОСТ способна выдержать нагрузку до 30 тонн. Такая возможность достигается благодаря конструкции из армокаркаса и бетона тяжелой марки. В качестве каркаса используется арматурная сталь диаметром 8, 10 или 12 мм.

Размеры дорожных плит и их вес

ПДП – плита дорожного покрытия.

Типовые ПДП, если они изготавливаются не по специальному заказу, бывают следующих размеров:

ИндексДлина в мм.Ширина в мм.Высота в мм.Масса в кг.
1П35.28-30*35002750
170
4080
1П30.18-30*300017501702200
1П30.15-30*300015001701900
1П18.18-30*175017501601200
1П18.15-30*175015001601030
2П35.28-30*350027501704080
2П30.18-30*300017501702200
2П30.15-30*300015001701900
2П18.18-30*175017501601200
2П18.15-30*175015001601030

* Расшифровка индекса: 1П 30.18-30

1П – прямоугольная плита для возведения постоянных дорог.

30.18 – округленные размеры (3000х1750 мм.).

30 – допустимая нагрузка (на одну единицу до 30 тонн).


Расшифровка индекса: 2П 30.18-30

2П – прямоугольная плита для строительства временных дорог.

30.18 – округленные размеры (3000х1750 мм.).

30 – допустимая нагрузка (на единицу до 30 тонн).


Дорожные плиты размеры и виды в наличии.

Плиты дорожные для постоянных дорог     Плиты дорожные для временных дорог


Плиты дорожные напряженные    Плиты дорожные Б/У

Компания База ЖБИ предлагает дорожные плиты с доставкой по ценам завода производителя. Мы работаем в Московском регионе и возим автотранспортом наши ЖБИ. Помимо Москвы и Московской области мы сотрудничаем с регионами РФ. Возим наши железобетонные изделия в регионы по железной дороге.

Звоните – договоримся!

+7 (495) 640-61-66

Железобетонные дорожные плиты | Пензабетон

Производственная компания «ПЕНЗАБЕТОН.РФ» предлагает организациям, предприятиям и частным лицам Пензы заказать железобетонные плиты для сооружения надёжных дорог и подъездных путей с усиленным покрытием, мощения площадок и устройства промышленных полов. Наша продукция обладает гарантированно высоким качеством, а её физико-механические свойства соответствуют показателям, указанным в ГОСТах и других нормативных документах.

Обширная номенклатура выпускаемых продуктов содержит широкую линейку типоразмеров и позволяет реализовывать любые проекты автодорожного и промышленного строительства. При необходимости мы организуем доставку плит ЖБИ непосредственно к месту их укладки, используя для этого собственный транспорт.

Номенклатура Вес, т. Цена, руб Размер, мм
1П 30.18-30 2,2 12800 3000х1750х170
2П 30.18-30 2,2 10300 3000х1750х170
1П 30.18-10 2,2 10700 3000х1750х170
2П 30.18-10 2,2 9300 3000х1750х170
1П 18.18-30 1,2 8500 1750х1750х160
2П 18.18-30 1,2 7200 1750х1750х160
1П 18.18-10 1,2 7400 1750х1750х160
2П 18.18-10 1,2 6100 1750х1750х160
1П 18.15-30 1,03 7600 1750х1500х160
2П 18.15-30 1,03 5800 1750х1500х160
1П 18.15-10 1,03 6000 1750х1500х160
2П 18.15-10 1,03 5400 1750х1500х160

Плиты дорожные ЖБИ предназначены для восприятия серьезных нагрузок и постоянного динамического воздействия, поэтому изготавливаются из тяжелого бетона. Марка бетонной смеси для таких плит должна быть от М350 и выше. Изделие также армируется двумя сетками, которые будут воспринимать усилия растяжения. Арматурный стальной каркас для него может быть предварительно напряжен либо нет. Для того чтобы бетон в результате набора прочности соответствовал СНиП, был морозостоек и водонепроницаем, при формировании бетонной смеси вводятся специальные добавки (газообразующие) и наполнители (известняковый щебень, гранитная крошка).

Цена на дорожную плиту зависит не только от ее размеров, но и типа готового продукта. Производственная компания «ПЕНЗАБЕТОН.РФ» предлагает изделия следующих видов:

  • 1П – изделия для дорожных полотен регулярного использования;
  • 2П – плиты для устройства временных дорог, подлежащих демонтажу;

Особенности дорожных плит

В случаях, когда необходимо быстро построить дорогу с прочным покрытием, выдерживающим вес большегрузной техники, для укладки полотна часто используют железобетонные плиты разных форм и габаритных размеров. Обширная номенклатура этих изделий позволяет применять их для строительства автомобильных дорог, площадок различного назначения, сооружения полов в складских и производственных зданиях, мощения парковых дорожек и т.д.

Железобетонные изделия плоской формы, армированные стальным прутом, обладают рядом бесспорных достоинств, обеспечивающих широчайшую сферу их применения. В числе преимуществ следует упомянуть:

  • доступную стоимость, которая обеспечивается собственным производством и отсутствием посреднических наценок;
  • высокие показатели прочности, надёжности и морозостойкости железобетона;
  • простоту укладки дорожного полотна, благодаря которой обеспечивается высокая скорость строительных процессов;
  • невысокие расходы на строительство дороги либо площадки благодаря минимизации затрат на земляные и сопутствующие работы;
  • возможность демонтажа и повторного использования плитных изделий в дорожном строительстве либо иных проектах.

Позвоните нам по телефону (8412) 222-000, чтобы получить больше информации об условиях заказа дорожных плит ЖБИ, доставке продукции на вашу строительную площадку, номенклатуре продуктов и характеристиках бетона. Мы будем рады ответить на все вопросы и принять ваш заказ!

Плиты железобетонные предварительно напряженные (ПДН)

Плиты железобетонные предварительно напряженные

Плиты предварительно напряженные железобетонные дорожные - плиты, в которых натяжение напрягаемой арматуры обеспечивает необходимую степень обжатия бетона в процессе их изготовления и эксплуатации, предназначенные для устройства сборных дорожных покрытий.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:

В зависимости от эксплуатационных характеристик, дорожные плиты разделяют на плиты для строительства постоянных дорожных покрытий и для строительства временных дорог.

Плиты предназначены для устройства сборных покрытий автомобильных дорог, в том числе, в местах со сложными грунтово-гидрологическими и климатическими условиями, в районах с расчетной температурой воздуха наиболее холодного месяца до минус 55°С, при соблюдении требований, предъявляемых к конструкциям, предназначенным для эксплуатации в этих условиях.

В современном строительстве дорожные плиты применяются в устройстве городских дорог, трамвайных или железнодорожных путей, взлетно-посадочных полос на аэродромах, дорог по которым должен передвигаться транспорт большого тоннажа, а также в строительстве скоростных магистралей и фиксации грунтовых склонов. Также они используются при монтаже временных подъездных путей к строящимся объектам.

 Плиты дорожные, технические характеристики

Вид ЖБИМаркаДлина L,ммШирина В,ммВысота Н,ммВес,т
Плита дорожная 2П30.18-30 3000 1750 170 2,2
Плита дорожная 2П30.18-10 3000 1750 170 2,2
Плита дорожная 1П30.18-30 3000 1750 170 2,2
Плита дорожная 1П30.18-10 3000 1750 170 2,2
Плита аэродромная ПАГ 14 Ат V 6000 2000 140 4,2
Плита аэродромная ПАГ 18 Ат V 6000 2000 180 5,4
Плита дорожная ПДН 6х2 6000 2000 140 4,2
Назад к списку

Плиты дорожные железобетонные ПДН и ПДН.м

Дорожные плиты с предварительным напряжением для мест со сложными грунтово-гидрологическими и климатическими условиями.

Стоимость

По запросу

Быстрый заказ

Типы изделий:

  • ПДН – плита дорожная напряженная, изготавливаемая в форме с откидными бортами;

  • ПДН,м – плита дорожная напряженная, изготавливаемая в матричной форме (со скосом бортов).

Технические характеристики плиты дорожной напряженной ПДН:

  • Тип: дорожные одежды с покрытиями из сборных железобетонных плит для автомобильных дорог в сложных условиях. Серия 3.503.1-91, выпуск 1
  • Рабочая документация: серия 3.503.1-91, выпуск 1
  • Длина: 6000 мм 
  • Ширина: 2000 мм 
  • Высота: 140 мм 
  • Масса: 4200.0 кг 
  • Объем: 1.68 м3

Технические характеристики плиты дорожной напряженной ПДН.м:

  • Тип: дорожные одежды с покрытиями из сборных железобетонных плит для автомобильных дорог в сложных условиях. Серия 3.503.1-91, выпуск 1
  • Рабочая документация: серия 3.503.1-91, выпуск 1
  • Длина: 6000 мм 
  • Ширина: 2000 мм 
  • Высота: 140 мм 
  • Масса: 4200.0 кг 
  • Объем: 1.68 м3

  • Единица Измерения - шт
  • Размер - 6000х2000х140
  • Масса - 4200.0 кг
  • Бетонные покрытия из сплошного железобетона | Журнал Concrete Construction

    Непрерывно армированное покрытие - это покрытие, в котором непрерывность продольной арматурной стали прерывается только в конструкциях или на концах проектов. Никаких поперечных швов, кроме строительных швов и деформационных швов в конструкциях, нет. Сама идея непрерывно армированного покрытия основана, по существу, на философии «давай давай!», А не на суетливой концепции предотвращения трещин любой ценой.Однако важное отличие состоит в том, что покрытие с непрерывным армированием спроектировано таким образом, чтобы трещины оставались плотно закрытыми, чтобы плита сохраняла свою структурную целостность. В неармированной плите трещины, которые обычно возникают, будут расширяться и постепенно усугубляться под воздействием дорожного движения и климатических условий. К счастью, количество арматуры, необходимое для предотвращения растрескивания, относительно невелико, если длина плиты небольшая. Но по мере увеличения длины плиты количество необходимой стали также увеличивается.Это основная причина, по которой длина обычных плит всегда составляла от 40 до 100 футов. Он просто оказался более экономичным с точки зрения затрат. Однако сталь не прямо пропорциональна длине плиты, как это обычно предполагается при проектировании обычного армированного дорожного покрытия с сочленениями. Фактически, это соотношение является параболической функцией, при которой сталь увеличивается с постепенно уменьшающейся скоростью по мере увеличения длины сляба и достигает максимума при длине сляба от 600 до 800 футов.Также было обнаружено, что по мере увеличения количества стали в слябе количество трещин также увеличивается. Теоретически это очень желательно, потому что это означает, что напряжения, вызванные любой причиной, будут более равномерно распределяться между трещинами, и ни одна трещина не будет проявлять тенденцию к чрезмерному раскрытию. Чрезмерное количество трещин не оказывает реального влияния на конструктивную эффективность плиты. Следовательно, конструкция должна включать только оптимальное количество стали, которое (1) вызовет появление достаточных трещин и (2) гарантирует, что они останутся плотно закрытыми при эксплуатации.

    % PDF-1.3 % 1526 0 объект > эндобдж xref 1526 109 0000000016 00000 н. 0000003766 00000 н. 0000003855 00000 н. 0000005206 00000 н. 0000005629 00000 н. 0000005668 00000 н. 0000005719 00000 н. 0000005769 00000 н. 0000005819 00000 н. 0000005869 00000 н. 0000005920 00000 н. 0000005969 00000 н. 0000006018 00000 н. 0000006069 00000 н. 0000006120 00000 н. 0000006170 00000 п. 0000006219 00000 н. 0000006269 00000 н. 0000006318 00000 н. 0000006369 00000 п. 0000006420 00000 н. 0000011602 00000 п. 0000016518 00000 п. 0000021980 00000 п. 0000027222 00000 н. 0000032097 00000 п. 0000036874 00000 п. 0000037221 00000 п. 0000042235 00000 п. 0000047867 00000 п. 0000050561 00000 п. 0000050615 00000 п. 0000051051 00000 п. 0000051370 00000 п. 0000051662 00000 п. 0000051759 00000 п. 0000052428 00000 п. 0000052482 00000 п. 0000052536 00000 п. 0000052960 00000 п. 0000053395 00000 п. 0000053483 00000 п. 0000053571 00000 п. 0000053625 00000 п. 0000054247 00000 п. 0000054598 00000 п. 0000054676 00000 п. 0000054832 00000 п. 0000056435 00000 п. 0000056679 00000 п. 0000057505 00000 п. 0000058727 00000 п. 0000061417 00000 п. 0000062822 00000 п. 0000064168 00000 п. 0000064619 00000 п. 0000070860 00000 п. 0000074058 00000 п. 0000078197 00000 п. 0000079095 00000 п. 0000080004 00000 п. 0000080243 00000 п. 0000081444 00000 п. 0000087421 00000 п. 0000087620 00000 п. 0000087796 00000 п. 0000087973 00000 п. 0000088145 00000 п. 0000088319 00000 п. 0000088493 00000 п. 0000088677 00000 п. 0000088850 00000 п. 0000089022 00000 н. 0000089894 00000 п. 00000

    00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 0000091147 00000 п. 0000091324 00000 п. 0000091502 00000 п. 0000091680 00000 п. 0000092069 00000 п. 0000092248 00000 п. 0000092423 00000 п. 0000092598 00000 н. 0000092784 00000 н. 0000092961 00000 п. 0000093136 00000 п. 0000093311 00000 п. 0000093489 00000 п. 0000093666 00000 п. 0000093857 00000 п. 0000094345 00000 п. 0000094536 00000 п. 0000094727 00000 п. 0000094918 00000 п. 0000095091 00000 п. 0000095264 00000 п. 0000095438 00000 п. 0000095612 00000 п. 0000095785 00000 п. 0000095958 00000 п. 0000096912 00000 п. 0000097326 00000 п. 0000098145 00000 п. 0000002476 00000 н. трейлер ] / Назад 8086907 >> startxref 0 %% EOF 1634 0 объект > поток hԖ L [Uϻ} - VN-0X%: \ ~ U ~ _? j

    Добро пожаловать в ROSA P |

    Абстрактный:

    Это Задача 3: Непрерывно армированное бетонное покрытие.Характеристики коррозионной стойкости арматуры из стекловолоконного полимера (GFRP) делают ее многообещающей заменой обычной стальной арматурной арматуры в непрерывно армированных бетонных покрытиях (CRCP). Проводятся исследования влияния использования арматуры из стеклопластика в качестве арматуры в CRCP на развитие напряжения в бетоне, которое напрямую связано с образованием трещин в бетоне, неизбежным в CRCP. Известно, что в стесненных условиях изменение объема бетона из-за усадки и колебаний температуры вызывает ранние трещины в CRCP.В этом исследовании была разработана аналитическая модель для моделирования распределения усадки и термических напряжений в бетоне из-за ограничений, обеспечиваемых арматурой из стеклопластика, по сравнению с напряжениями, создаваемыми стальной арматурой. Результаты показывают, что уровень напряжения в бетоне снижается с помощью арматуры из стеклопластика из-за низкого модуля Юнга для стеклопластика. Кроме того, аналитическая модель использовалась для оценки изменения деформации бетона в железобетонных плитах из-за изменений в объеме бетона, а результаты сравнивались с экспериментальным наблюдением.Методы конечных элементов (FE) также разработаны для прогнозирования распределения напряжений и ширины трещины в секции CRCP, армированной GFRP, которая подвергается изменениям объема бетона в соответствии с различными конструктивными соображениями CRCP, такими как коэффициент теплового расширения (CTE) бетона. , трение от основания дорожного покрытия и сцепление-проскальзывание между бетоном и арматурой. На основе результатов моделирования КЭ наряду с механистическим анализом предлагается серия возможных конструкций CRCP, армированных стеклопластиком.Показано, что уровни напряжений в арматуре из стеклопластика, ширина трещин и расстояние между трещинами в предлагаемых покрытиях находятся в пределах допустимых проектных требований.

    Дорожные стыки - Designing Buildings Wiki

    Стыки в бетонных плитах образуются в процессе устройства жесткого покрытия дорог. Стыки - это разрывы в плите дорожного покрытия, которые необходимы для обеспечения возможности расширения, сжатия и деформации.Жесткое покрытие состоит из армированной или неармированной бетонной плиты, уложенной поверх тонкого гранулированного основания. Жесткость и прочность покрытия позволяет распределять нагрузки и напряжения на большой площади земляного полотна.

    Расстояние между стыками зависит от ряда факторов:

    Швы состоят из наполнителя, разделяющего плиты, и герметика, который используется для заполнения верхних 25 мм шва для предотвращения проникновения воды и песка. Подходящие соединительные материалы включают пропитанную древесноволокнистую плиту, пробку, листовой битум и резину.Герметик для стыков должен иметь хорошую адгезию к бетону, растяжимость без разрушения, сопротивление течению в жаркую погоду и долговечность.

    Между плитами вводится система дюбелей для предотвращения движения плиты и обеспечения передачи нагрузки. Дюбели устанавливаются посередине плиты с центрами 300 мм. Диаметр стержня обычно составляет 20-30 мм, но зависит от толщины плиты. Пластиковая втулка длиной 100 мм вставляется на один конец дюбеля, чтобы плита могла свободно перемещаться.Рукав на конце должен содержать подушку из сжимаемого материала.

    Есть несколько различных типов соединений:

    Они предусмотрены в поперечном направлении, чтобы обеспечить возможность расширения и сжатия бетонной плиты из-за колебаний температуры и влажности земляного полотна. Они предназначены для предотвращения накопления потенциально повреждающих сил внутри самой плиты или окружающих конструкций. Максимальное расстояние между компенсационными швами составляет от 25 до 27 м в соединенных железобетонных плитах и ​​от 40 м (для плит толщиной <230 мм) до 60 м (для плит толщиной> 230 мм) в неармированном бетоне.

    Они также известны как «усадочные» швы и создаются в поперечном направлении, чтобы обеспечить сжатие или усадку плиты во время процесса отверждения. Максимальное расстояние между усадочными швами составляет от 12 до 24 м в армированных плитах и ​​от 4 до 5 м в неармированных плитах.

    Строительные швы предусматриваются всякий раз, когда строительные работы временно прекращаются. Они могут быть как в поперечном, так и в продольном направлении.

    В продольном направлении предусмотрены деформационные швы для предотвращения коробления бетонной плиты из-за колебаний температуры и влажности земляного полотна.

    (PDF) Бетон, армированный стальным волокном, для дорожных покрытий

    6. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

    • Характеристики более тонких грунтовых плит SFRC сопоставимы с более толстыми плоскими бетонными плитами

    . Соответственно, уменьшение толщины на 25 процентов возможно с помощью

    , включающего 30 кг / м3 стальных волокон с крючковыми концами.

    • Сравнительный подход к проектированию привел к созданию плит SFRC, которые эквивалентны простой бетонной плите

    под нагрузкой во время эксплуатации.Этот подход может служить в качестве временного подхода к проектированию

    дорог SRFC.

    7. БЛАГОДАРНОСТЬ

    Мы признательны за безвозмездное предоставление стальной фибры компанией N.V. Bekaert (Бельгия) и бетона Holcim

    (Южная Африка).

    8. ССЫЛКИ

    Banthia, N .; Chokri, K .; и Троттье, Дж. Ф., 1995. Испытания на ударную вязкость на цементных волокнах

    , армированные композитами

    . Публикации ACI, Детройт, США, SP.155-9, стр. 171-188.

    Беккет, Д.1990. Сравнительные испытания плоских, армированных тканью и армированных стальным волокном плит

    . Бетон, Vol. 24, № 3, стр. 43-45.

    Bekaert NV 1998. Промышленные полы, армированные стальным волокном (проект в соответствии с

    Concrete Society TR34). Руководство Dramix.

    Бишофф П.Х., Валсангкар А.Дж. и Ирвинг Дж.А. 1997. Экспериментальное исследование бетонных плит перекрытия

    на уровне уклона. Кафедра гражданского строительства. Университет Нью-Брансуика, Фредерикшен.10ПП.

    Чен, С. 2004. Прочность бетонных плит, армированных стальным волокном. Известия

    Институт инженеров-строителей. Конструкции и постройки (157) Выпуск SB2. PP. 157-163.

    Эльза, У.А. и Кирсли, Э.П. 2002. Влияние содержания стальной фибры на свойства бетона

    . Представлено для публикации в Journal of Concrete / Beton, Южная Африка

    Falkner, H, Huang, Z, and Teutsch, M. 1995. Сравнительное исследование плоского и стального волокна

    Железобетонные плиты заземления.Журнал Concrete International, 45-51.

    JCI 1983. Стандарты методов испытаний бетона, армированного волокном. Японский институт бетона.

    Джонстон К.Д. и Земп В.Р. 1991. Усталостные характеристики при изгибе армированного стальным волокном

    Бетон - Влияние содержания волокна, соотношения сторон и типа. Журнал материалов ACI, Vol. 88,

    № 4, июль-август 1991 г., стр. 374-383.

    Kearsley E.P. и Элсай, В. А. 2003. Влияние пластичности на несущую способность стали

    бетонных плит, армированных волокном.Журнал Южноафриканского института гражданского строительства

    Engineering, Южная Африка. Vol. 45. №1 пп. 25-30.

    Проектирование дорог из цемента и бетона

    ПРИМЕНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННОГО БЕТОНА В ПРОЕКТИРОВАНИИ Дорожных покрытий

    На основных автомагистралях и автомагистралях, где длительный срок службы является обязательным и / или предъявляются высокие требования к структурному числу, бетон является более прочным выбором для дорожного покрытия, чем асфальт. Однако все покрытия в конечном итоге получают поддержку от нижележащего земляного полотна, и там, где земляное полотно проезжей части плохое, необходимо существенное усиление.Использование конструкционного бетона при проектировании дорожного покрытия предлагает решение этой проблемы. Решение об использовании бетона при проектировании дорожного покрытия зачастую является непомерно дорогостоящим, но обычно связано с наличием плохого нижележащего земляного полотна.

    Инженеры-проектировщики проезжей части рассматривают бетонные дороги как вариант для проектов, рассчитанных на длительный срок службы. Конструкционный бетон создает «плиту», которая распределяет нагрузки по большей площади. Бетонное покрытие, которое считается «жестким» покрытием, можно комбинировать с асфальтовым покрытием для улучшения впечатлений от езды.Бетонные покрытия чаще всего рассматриваются как поверхность для катания на основных автомагистралях, таких как межштатные автомагистрали, но также могут использоваться для реконструкции, обновления покрытия, восстановления или восстановления других дорожных конструкций.

    Бетонное покрытие будет подвергаться расширению и сжатию из-за циклических колебаний температуры, поэтому конструкция бетонной дороги должна включать компенсационные швы для компенсации этих изменений объема. Однако температура является лишь одним из нескольких факторов, которые могут вызвать разрушение покрытия из-за напряжения.Другими факторами являются нагрузка на колеса и потеря целостности земляного полотна или опоры основного курса. Stratum Logics всегда считает улучшение базового курса наиболее важным фактором в создании надлежащего опорного усиления.

    Преимущества проектирования бетонных дорог:

    • Выдерживает условия движения с высокой нагрузкой - будет работать в течение расчетного срока службы, когда ESAL остаются в запланированных пределах
    • Длительный срок службы - Бетонные покрытия имеют средний срок службы от 30 до 50 лет, при условии, что расчетный срок службы не увеличивается из-за чрезмерного использования, вызывающего истирание дороги
    • Низкие требования к техническому обслуживанию и низкие затраты - ожидается меньшая частота шлифовки, точечного ремонта или ямочного ремонта
    • Безопасность - менее подвержена образованию колеи, обеспечивает лучшую видимость в ночное время и способствует сокращению тормозного пути транспортного средства во влажных условиях

    ПРЕИМУЩЕСТВА ГЕОСИНТЕТИКИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ БЕТОННЫХ ДОРОГ

    Как геотехническая компания Stratum Logics стремится предоставлять самые инновационные, экономичные и устойчивые решения в области проектирования дорожных покрытий.Область проектирования дорожных покрытий - это динамичная концепция, которая развивается и совершенствуется по мере развития новых данных и новых технологий. Подход Stratum заключается в применении инновационных технологий для достижения устойчивости в каждом проекте или приложении.

    Инженеры-проектировщики проезжей части

    Stratum используют уникальные свойства геоячеек NPA, которые могут помочь уменьшить количество бетона, необходимого для строительства бетонного покрытия, за счет улучшения модуля упругости слоев основания и основания. Усиление слоя основания или основания с помощью геоячеек NPA создает «плиту», которая будет распределять приложенные нагрузки по горизонтали под бетонным слоем.Этот более прочный слой основания снижает напряжение, передаваемое на земляное полотно, в конечном итоге защищая его от повреждений и пластической деформации. Для заданного количества конструкций ESAL эта опора позволяет уменьшить толщину бетона на поверхности и помогает минимизировать растрескивание поверхности, дополнительно продлевая срок службы бетонных дорог.

    КОНСТРУКЦИОННЫЙ БЕТОН В ДРУГИХ ГРАЖДАНСКИХ ПРИМЕНЕНИЯХ

    Обладая прочными и устойчивыми характеристиками, бетон также представляет собой подходящее решение для других областей применения с высокими нагрузками.Морские порты, аэропорты, взлетно-посадочная полоса, гудронированные площадки, складские помещения, контейнерные площадки и аналогичные плиты на уровне грунта требуют высокой грузоподъемности, высококачественных слоев заполнителя и эффективного поверхностного дренажа.

    Поскольку бетонные покрытия - дорогостоящий вариант, Stratum рекомендует использовать его только тогда, когда другие дизайнерские решения становятся нежизнеспособными. Стандартная практика Stratum изучает несколько вариантов дизайна и рекомендует лучший вариант на основе достоинств. Сравнивается как плоское, так и трехмерное армирование, включая геоячейки NPA, и рекомендуется оптимальная конструкция.

    Использование геоячеек NPA в качестве армирования основания может предложить снижение затрат, связанных с производством железобетона или стабилизированных слоев цементного основания. Армирование Geocell обеспечивает прочную основу для бетонной плиты, что может привести к уменьшению толщины бетона и меньшему процентному содержанию арматурной стали. Замена заполнения основного слоя материалами более низкого качества, доступными на месте, помогает владельцам проектов добиться еще большей экономии в течение длительного срока службы конструкции.

    Эта высокопрочная трехмерная ячеистая система герметизации уникально подходит для проектов, в которых критически важны несущая способность грунта, качество заполнителей и долговечность. Геоячейки, изготовленные из инновационных материалов NPA, обеспечивают поддержку экстремальных нагрузок даже при использовании недорогих гранулированных материалов, таких как песок или глина, для заполнения. Помимо проектирования бетонных дорог и работ по укладке высоконагруженного бетонного покрытия, другие области применения слоев земляного полотна NPA, армированных геоячейками, для конструкционного бетона могут включать балки мостов, морские стены и каналы.

    Механическая реакция типичных цементно-бетонных покрытий при ударной нагрузке

    Для изучения механической реакции цементно-бетонных покрытий при ударных нагрузках четыре типа типичных цементно-бетонных покрытий экспериментально и численно исследованы при ударной нагрузке. Полномасштабные трехмерные щели покрытия испытываются под ударной нагрузкой и контролируются на предмет механических характеристик, включая прогиб поверхностного слоя покрытия, распределение деформации в нижней части плиты, а также пластическое повреждение и растрескивание при динамическом воздействии. нагрузка.Численный анализ выполняется путем разработки трехмерной модели конечных элементов и использования модели повреждений цементобетона. Результаты показывают, что результаты расчетов на основе модели повреждения цементобетона разумно согласуются с экспериментальными результатами, основанными на трехмерном испытательном пазовом эксперименте. Пиковые значения напряжения и деформации, контролируемые датчиками, анализируются и сравниваются с численными результатами, что указывает на то, что ошибки численных результатов предложенной модели в основном находятся в пределах 10%.Проверяется рациональность конечно-элементной модели, и ожидается, что модель станет подходящей справочной информацией для анализа и проектирования цементно-бетонных покрытий.

    1. Введение

    В настоящее время в проектных спецификациях цементно-бетонного покрытия используются три вида теоретических моделей, а именно: упругое основание одинарной плиты, упругое основание двойной плиты и модели составных плит [1–5]. Эти параметрические расчетные модели включают идеализированные свойства материалов для бетонных материалов, основанные на их характеристиках при интенсивном движении [6–9].Следовательно, метод расчета, предусмотренный в существующих проектных спецификациях цементно-бетонного покрытия, не применим для механических характеристик бетонных материалов при ударной нагрузке.

    С 1950-х годов исследователи анализировали характеристики напряжения и деформации эластичных материалов дорожного покрытия при динамических нагрузках. Например, Исон и др. (Год) использовал преобразование Фурье в совершенно упругих физических уравнениях и общих уравнениях движения для исследования граничных условий дороги и решения теоретической формулы, а затем для получения выражений для смещения конструкций дорожного покрытия, а также напряжений и деформаций под действием движущихся нагрузок.Тем не менее, до сих пор недостаточно исследований механической реакции цементно-бетонной конструкции покрытия на ударную нагрузку.

    В этой статье различные типичные цементобетонные конструкции дорожного покрытия численно и экспериментально анализируются при ударной нагрузке. Численный анализ был выполнен путем реализации модели повреждений цементобетона в трехмерном методе конечных элементов (МКЭ). Экспериментальное исследование включало полномасштабный трехмерный щелевой тест. Изучены механические характеристики, включая прогиб поверхностного слоя бетонного покрытия, распределение деформации в нижней части плиты и растрескивание при пластическом повреждении при динамической ударной нагрузке.

    2. Эксперимент с полноразмерной загрузочной прорезью
    2.1. Характеристики ударной нагрузки

    Чтобы изучить закон динамической реакции бетонной конструкции покрытия при ударной нагрузке и перегрузке, была рассчитана ударная нагрузка, как показано на рисунке 1, и нагрузка была приложена к конструкции дорожного покрытия с помощью устройства динамической нагрузки. . Рабочая поверхность загрузочного устройства представляла собой круглую площадку диаметром 2 м в центре бетонной поверхности. На него прикладывалась ударная нагрузка с максимальным равномерным давлением 0.5 МПа. Как показано на рисунке 1, давление нагрузки достигло пика через 200 мс, оставалось постоянным от 200 до 660 мс и постепенно снижалось через 660 мс. Две временные точки, а именно 200 мс и 660 мс, являются ключевыми временными точками в этом исследовании.


    2.2. Типовая модель дорожного покрытия

    После тщательного изучения цементобетонных покрытий в шести регионах Китая для анализа в данном исследовании были выбраны четыре типа типичных конструкций дорожного покрытия, как показано в Таблице 1.

    Слой поверхности PC

    Структурные слои Структура дорожного покрытия A1 Структура дорожного покрытия A2 Структура дорожного покрытия A3 Структура дорожного покрытия A4
    26 см PCC 22 см PCC 18 см PCC
    Базовый слой Водостойкий гравий 20 см Водостойкий гравий 20 см Водостойкий гравий 20 см 18 см известь грунт
    Подстилающий слой Известковый грунт 30 см Известковый грунт 20 см - -
    Дорожное полотно 330 см уплотненный грунт 330 см грунт уплотненный 330 см уплотненный грунт 330 см 330 см уплотненный грунт

    2.3. Экспериментальная программа

    Для изучения закона механической реакции цементно-бетонного покрытия при ударной нагрузке в этом исследовании был проведен трехмерный полномасштабный эксперимент по испытательной нагрузке на четырех конструкциях цементобетонного покрытия, как показано в таблице 1. Механический отклик конструкции дорожного покрытия при статической большой нагрузке и переходной ударной нагрузке исследовали путем измерения внутренних напряжений и деформаций конструкций дорожного покрытия и их поверхностных смещений. Режимы разрушения при ударной нагрузке наблюдались и для конструкций дорожной одежды.Экспериментальные данные этого испытания были использованы для последующего анализа характеристик динамического отклика и анализа методом конечных элементов дорожных конструкций.

    Экспериментальная установка показана на рисунке 2. Загрузочное устройство в этом эксперименте прикладывало равномерную круговую нагрузку к площади дорожного покрытия диаметром 2 м. Точка нагружения была определена как центр цементно-бетонной плиты дорожного покрытия, а для нагрузки использовалась резиновая основа. Точки нагружения на выносных опорах определялись относительно положения резиновой основы.Нагрузка на переднюю и заднюю опоры реализована заменой опорной плиты.


    2.3.1. Схема подземных датчиков

    Под воздействием ударной нагрузки структурная динамическая реакция бетонных конструкций дорожного покрытия быстро меняется, что требует от датчиков определенных характеристик сбора данных. В этом трехмерном тестовом слот-эксперименте был принят метод объединения нескольких динамических датчиков и сбора динамических данных. После тщательного анализа доступности на рынке, датчики были выбраны так, чтобы они имели высокую динамическую частоту и стабильную работу, и в то же время их можно было просто и удобно закапывать внутри бетонных плит тротуара [14, 15].Расположение датчиков динамической деформации в нижней части бетонной плиты показано на рисунке 3, где M1, M2 и M7 выровнены по горизонтали; M3, M5 и M8 выровнены продольно; и M4 и M6 были выровнены под углом 45 ° к бетонной лаборатории. Чтобы лучше обнаруживать изменение сжимающего напряжения на разной глубине дорожного полотна, датчики были размещены в четыре слоя с различной глубиной, как показано на рисунке 4. Кроме того, для удобства, а также с учетом требований сбора и обработки данных, все Манометры TY1 ~ TY20 в дорожном полотне были сгруппированы по четырем глубинам и пронумерованы как 1 ~ 6, 7 ~ 11, 12 ~ 16 и 17 ~ 20, соответственно, для четырех глубин, как показано на рисунке 4.


    2.3.2. Процедура эксперимента

    Перед началом испытания тензодатчики были подключены к устройству сбора динамических данных, которое затем было подключено к компьютеру через интерфейс USB. Отлаживалась система измерения и сбора данных, пока она не заработала нормально.

    Согласно схеме точек нагружения, упомянутой выше, положение точки нагружения определялось с помощью стальной линейки и других измерительных инструментов. Загрузочные устройства были закреплены на анкерной балке II-образной формы, как показано на рисунке 2, для приложения нагрузки в соответствии с установленной схемой нагружения, как показано на рисунке 1.

    Система загрузки и система измерения и сбора данных были протестированы путем приложения небольшой нагрузки для предварительного прессования плиты, чтобы проверить, находится ли вся испытательная система в нормальном рабочем состоянии. Следующие процедуры были продолжены только после этой проверки.

    В соответствии с рассмотренной схемой нагружения для нагружающего устройства использовалась система управления для проведения испытания на ударную нагрузку на основе установленного спектра нагрузок, как показано на рисунке 1, а затем для проведения испытания на нагрузку для статической большой нагрузки.

    В процессе загрузки внимательно наблюдали за выборкой данных, чтобы убедиться, что все работает нормально. По окончании загрузки все экспериментальные данные были сохранены на подключенном компьютере.

    2.3.3. Экспериментальный анализ

    В четырех полномасштабных испытаниях на нагрузку в трехмерных испытательных пазах наблюдались трещины, вертикальное смещение и деформация краев цементно-бетонной плиты, как показано на рисунке 5. Наблюдаемая прогрессия повреждений анализируется на рис. деталь следующим образом.


    (1) Кольцевые трещины сдвига . В качестве первых видимых признаков повреждения появились полукруглые сквозные трещины сдвига в продольном направлении цементно-бетонных плит, которые распространяются к краям плиты от периферии кругового нагружающего кольца. Такое растрескивание объясняется следующими тремя аспектами. (i) Поскольку размер бетонных плит был относительно меньше, чем у основания, размерный эффект вызвал кольцевые трещины сдвига под ударной нагрузкой, которая не распределялась по всей бетонной плите.Между тем кольцевые трещины сдвига и радиальные трещины в поперечном направлении бетонной плиты перекрывались, в результате чего кольцевые трещины сдвига непосредственно меняли свое направление и распространялись к краям плиты. (ii) Нагрузка от давления подушки безопасности под резиновым основанием была неоднородной, и конструкционные материалы дорожного покрытия также были неоднородными, что привело к тому, что полукруглое кольцо кольцевых трещин сдвига покрытия не появилось. (iii) Как упоминалось выше, по сравнению с фактической нагрузкой, ударный эффект испытательной нагрузки был относительно слабее, что также является важной причиной того, почему кольцевые трещины сдвига не распространились по всей бетонной плите.Измерение кольцевых трещин сдвига показало, что ширина трещины достигала 1 см и была шире по сравнению с радиальной трещиной.

    В сочетании с наблюдаемыми в эксперименте режимами разрушения конструкций дорожной одежды кольцевая трещина сдвига на бетонной плите образовалась в периферийной зоне, которая находится на расстоянии 15 ~ 35 см от круглого основания из-за сильного ударного воздействия резины. база. Таким образом, бетонная плита в конструкции дорожного покрытия подверглась сдвиговому действию под действием сильной ударной нагрузки.Такое растрескивание конструкции дорожного покрытия при сдвиге сильно отличается от растрескивания под транспортными нагрузками, при которых следует учитывать усталостные эффекты, обусловленные транспортной нагрузкой и термическими трещинами. Более того, это наблюдение показывает, что удар и действие сдвига ударной нагрузки на конструкцию дорожного покрытия может напрямую разрушить типичную конструкцию дорожного покрытия, вызывая вертикальные трещины прямого сдвига.

    (2) Радиальные трещины . Под действием ударной нагрузки образовалось большое количество сквозных радиальных трещин в радиальном направлении бетонной плиты.На испытательном полигоне также наблюдались небольшие трещины на разрушенном покрытии. В результате анализа было известно, что радиальные проникающие трещины на бетонной плите были вызваны тем фактом, что после того, как на дорожное покрытие была оказана сильная ударная нагрузка, конструкция дорожного покрытия была сжата, что привело к разрушению при растяжении и трещинам на дне цемента. бетонная плита, а затем на поверхности бетонного покрытия появляются сквозные радиальные трещины. Проведенный анализ показал, что механизм формирования такого режима разрушения дорожного покрытия согласуется с механизмом разрушения под нагрузками, указанными в проектной документации цементобетонного дорожного покрытия.Оба они вызваны трещинами растяжения в нижней части цементно-бетонных плит, подвергнутых сжатию на поверхности дорожного покрытия. Это свидетельствует о том, что радиальные трещины образуются снизу вверх. Следовательно, ширина радиальных трещин, появившихся на поверхности дорожного покрытия, была меньше, чем ширина радиальных трещин сдвига.

    (3) Вертикальная осадка дорожных конструкций . Вертикальная осадка всей конструкции дорожного покрытия была измерена путем сравнения вертикального расстояния между дорожным покрытием и резиновым основанием до и после эксперимента.Поскольку его значение было относительно большим и составляло несколько сантиметров, его измеряли с помощью стальной линейки. Вертикальное оседание центра основания рассчитывалось путем измерения его вертикального расстояния по отношению к краям резинового основания. Перед экспериментом начальное расстояние по краям резиновой основы по вертикали при установке загрузочных устройств составляло около 5 м. Таким образом, вертикальное оседание краев резиновой основы было получено путем вычитания начального расстояния из расстояния после эксперимента.

    (4) Деформация краев цементно-бетонных плит . Под воздействием ударной нагрузки края цементно-бетонной плиты могут деформироваться, что отличается от усталостного разрушения дорожных покрытий под действием нагрузки, температуры, воды и других факторов. Это связано с тем, что разрушение конструкций покрытия под действием ударной нагрузки относится к прочностному разрушению, в отличие от усталостного.

    Таким образом, при ударной нагрузке в реальном эксперименте режимы разрушения типичных конструкций дорожного покрытия в основном включали кольцевые трещины сдвига, радиальные трещины, вертикальную осадку дорожного покрытия и коробление краев цементно-бетонных плит.Ударная нагрузка вызвала очевидные эффекты удара по конструкциям дорожного покрытия, а режимы разрушения отличались от усталостного разрушения при обычных транспортных нагрузках. Повреждение при ударной нагрузке относилось к разрушению прочности, при котором напряжения превышали предел прочности материалов дорожного покрытия. Кольцевые трещины сдвига образовывались сверху вниз с относительно большей шириной, в то время как радиальные трещины образовывались снизу вверх с относительно меньшей шириной. Более того, механизмы образования двух типов трещин заметно различались.

    3. Механическое покрытие Модель

    В расчетах методом конечных элементов поверхностный слой был проанализирован с использованием модели поврежденной пластичности цементобетона (модель CDP). Динамический модуль был принят для известкового грунта в базовом слое, а расширенная модель Друкера-Прагера (D-P) была принята для дорожного полотна.

    3.1. Модель поврежденной пластичности

    Модель поврежденной пластичности бетона (модель CDP [10, 16, 17]) была разработана на основе моделей Люблинера [11] и Ли и Фенвеса [12].Эта модель основана на основном предположении, что изотропные повреждения внутри материалов одинаковы. Он принимает модель изотропного упругого повреждения и сочетает ее с пластической деформацией для моделирования неупругого поведения бетона. Его преимущество в том, что он применим для всех видов нагрузки. После того, как бетонный материал подвергается внешним нагрузкам и деформация материала превышает стадию упругости, модель CDP вводит коэффициент повреждения для описания деформации материала на неупругой стадии.В это время выражение для модуля упругости показано следующим образом: где представляет собой начальный модуль упругости и представляет собой фактор повреждения при растяжении или сжатии. Диапазон коэффициента повреждения: когда материал не поврежден; и когда материал полностью поврежден и не имеет несущей способности.

    Первичные данные для ввода модели CDP в программу конечных элементов ABAQUS перечислены в таблице 2.


    Имя параметра Угол дилатансии Смещение потенциала потока Коэффициент предельного сопротивления двухосного и одноосного сжатия Отношение инвариантных напряжений Коэффициент вязкости

    Значение 30 ° 0.1 1,16 0,6667 0,0005

    3.2. Модель Друкера-Прагера (DP) для дорожного полотна

    Программное обеспечение конечных элементов ABAQUS расширил модель Друкера-Прагера (DP) и классифицировал расширенную модель на три варианта: модель экспоненциальной функции, модель линейной функции и модель гиперболической функции , в соответствии с различными формами поверхности текучести на меридиональной плоскости.Поскольку модель гиперболической функции и модель экспоненциальной функции применимы только для стандартной модели и явной модели, принятой в этой статье для моделирования динамической мгновенной нагрузки, для дорожного полотна использовалась линейная модель Друкера-Прагера [11–13, 18]. .

    3.2.1. Поверхность текучести

    Функция для поверхности текучести в линейной модели D-P показана следующим образом: где; представляет угол падения поверхности текучести в пространстве напряжений и связан с коэффициентом трения; - отношение предела прочности на разрыв и прочности на сжатие в условиях трехосного напряжения, значение которого определяется как; и представляет собой точку пересечения поверхности текучести в пространстве напряжений, и его можно определить с помощью следующих 3 формул: На основе прочности на одноосное сжатие его можно определить как.Исходя из прочности на одноосное растяжение, его можно определить как. Исходя из прочности на сдвиг, его можно определить как.

    3.2.2. Пластическая потенциальная поверхность

    Функция пластической потенциальной поверхности линейной модели Друкера-Прагера выражается как где - параметр измерения девиаторного напряжения; - эквивалентное сжимающее напряжение; и - угол расширения.

    Был определен закон упрочнения для контроля размера поверхности текучести. Размер поверхности текучести модели D-P в ABAQUS контролировался эквивалентным эффективным напряжением и контролировался путем ввода соотношений с эквивалентной пластической деформацией в ABAQUS.Эквивалентное эффективное напряжение может быть определено тремя методами, а именно: прочность на одноосное сжатие, предел прочности на разрыв и прочность сцепления.

    3.2.3. Параметры расчета

    Модель D-P включала пять параметров: когезионную прочность, угол внутреннего трения, модуль упругости, и. Методы расчета и представлены как

    . На основе обзора литературы о лёссе в Шэньси были использованы основные механические параметры старого лёсса (илистая глина) на основе Чжан.Значение когезионной прочности было принято равным 47,57 кПа, а значение угла внутреннего трения - 25,61 °. Модель DP, созданная для лесса Шэньси, показана в таблице 3.


    Название Прочность сцепления Угол внутреннего трения Модуль упругости
    Значение 47,57 кПа 25.61 ° 100 МПа 0,778 45,28 ° 20 °

    3.3. Модель с конечными элементами

    В этом исследовании в основном рассматривались прогиб каждого структурного слоя бетонного покрытия, изменения напряжения и деформации, а также тепловое напряжение. Со ссылкой на схему моделирования в существующей литературе, в расчетах использовались элементы трехмерного шестигранника. Элементы гексаэдра «C3D8R» в ABAQUS [19–21] были приняты.Модель конечных элементов показана на рисунке 6. Из-за изменения температуры конструкция или элемент будет производить растяжение или усадку, что приведет к напряжению внутри конструкции или элемента, когда растяжение или усадка ограничены. Напряжение, возникающее во время этого процесса, называется термическим. Во время адиабатического анализа при механических деформациях будет выделяться тепло, и весь процесс будет чрезвычайно коротким, без диффузии. Для решения этой проблемы можно использовать ABAQUS / Standard или ABAQUS / Explicit.


    Принимая во внимание, что конструкции дорожного покрытия и нагрузки были все симметричными в эксперименте, была смоделирована только одна четверть конструкций дорожного покрытия. Для изучения характеристик динамического отклика бетонных конструкций дорожного покрытия при ударной нагрузке контактная поверхность нагружающего устройства и поверхность конструкций дорожного покрытия моделировались в виде окружностей диаметром 2 м. Величина нагрузки была введена как фактическое измеренное значение из эксперимента с трехмерным тестовым слотом.

    При динамической нагрузке динамический отклик конструкций дорожного покрытия во многом зависит от их собственных частот. Таким образом, перед моделированием собственные частоты и режимы колебаний были получены посредством модального анализа. Модальный анализ предоставил параметры вибрации для динамического анализа конструкций дорожного покрытия и коэффициенты демпфирования моделей. Учитывая, что нагрузка представляла собой вертикальную ударную нагрузку, вертикальное направление покрытия было выбрано в качестве основного направления вибрации.Результаты расчета представлены в таблице 4.

    90 169

    · С −1 )

    Порядок 1 2 3 4 5
    116,16 173,51 228,31 235,68 258,96
    Частота 18,488 27,614 36175 .337 37,509 41,214

    4. Анализ численного ответа
    4.1. Прогиб дорожного покрытия
    4.1.1. Анализ динамики прогиба поверхности дороги

    Изменение прогиба поверхности дороги в зависимости от продолжительности нагрузки, действующей в исходной точке модели O, показано на рисунке 7. Рисунок показывает, что реакция прогиба в основном согласуется с кривой нагрузки, как показано на рисунке 1.Максимальный прогиб наблюдался за время 660 мс, когда нагрузка начала снижаться. Через 800 мс, когда нагрузка была окончена, конструкции дорожного покрытия не полностью восстановились до исходного состояния, и прогиб не восстановился до нуля. Это показывает, что в конструкциях дорожного покрытия характерна необратимая пластическая деформация. Большая часть пластической деформации связана с деформацией дорожного полотна.


    4.1.2. Характеристики пространственного распределения прогиба поверхности дороги

    За время 660 мс под действием ударной нагрузки поверхность цементобетонной плиты в модели показала максимальный прогиб.Трехмерное пространственное распределение максимального прогиба поверхности дороги для четырех бетонных конструкций покрытия A1 – A4, соответствующих 660 мс, показано на рисунке 8. Из рисунка можно наблюдать следующие закономерности.

    () При круговой равномерной нагрузке распределение прогиба поверхности дороги между четырьмя различными структурами покрытия было согласованным, и все они имели пиковые прогибы. Чем ближе точка была от центра круговой нагрузки, тем больше было отклонение.Поскольку прочность четырех видов дорожных конструкций А1 – А4 последовательно уменьшалась, их совокупная жесткость также последовательно снижалась. Следовательно, изменение отклика отраженного отклонения последовательно увеличивалось.

    () Несущая способность конструкции покрытия A4 была далека от достаточной, поэтому прогиб в центре плиты покрытия достигает 18,293 мм. Из-за большой деформации на краях плиты произошло значительно большее коробление, а максимальное коробление достигло 27,206 мм.Следует отметить, что в эксперименте с трехмерным тестовым пазом не было никаких ограничений по краям цементно-бетонных плит, что сильно отличается от случая конструкций дорожной одежды, где дюбели ограничивают края от наматывания. Из-за этой разницы деформация кромки плиты наблюдалась как в результатах полевых экспериментов, так и в результатах расчетов. Между тем, это также показывает, что базовый слой таких конструкций дорожного покрытия не имеет прочной структурной целостности.

    () Пиковые значения прогиба поверхности дороги в двух типах конструкций покрытия A2 и A3 составляли 7,907 мм и 9,975 мм, соответственно. Следует отметить, что для A2 был принят 20-сантиметровый слой основания известкового грунта, в то время как для A3 не использовался слой основания, как показано в Таблице 1. Их прогиб не сильно различается, что показывает, что даже несмотря на то, что слой основания известкового грунта действует как функциональный слой в конструкциях дорожного покрытия, он играет небольшую роль в процессе несения нагрузки.

    Для распределения пространственного отклонения в трехмерном пространстве, как показано на Рисунке 8, наибольший прогиб возник в центре нагрузки, а именно в центре конструкций дорожного покрытия.Поскольку конструкции покрытия и распределение нагрузки были симметричными, поперечное и продольное распределения прогиба поверхности дороги имели одинаковую форму, а именно «U-образную» форму. Их максимальные значения приходятся на центр нагрузки в обоих направлениях. С увеличением расстояния от исходного положения прогиб значительно уменьшился. Максимальные прогибы четырех видов конструкций дорожного покрытия показаны в таблице 5.


    Структура дорожного покрытия A1 A2 A3 A4
    Исходное острие O 4.487 7,907 9,975 18,293
    Угол перекрытия −1,444 −2,881 −5,637 −32,051
    Деформация в нижней части поверхностного слоя цементного бетона

    Процесс деформации бетонного материала под действием внешней силы можно разделить на стадию упругости и стадию пластичности. В данной работе нагрузка на конструкции дорожного покрытия имела характер ударной нагрузки.Под этой нагрузкой большая часть поверхностного слоя бетона достигла пластической стадии в процессе несения нагрузки.

    4.2.1. Анализ деформации в конце поверхностного слоя бетона

    Путем исследования пластической деформации всех участков в четырех типах поверхностных слоев были получены момент начала пластической деформации и соответствующие величины нагрузки, как показано в таблице. 6.

    9017 9017 9017 9017 9017

    Конструкция дорожного покрытия A1 A2 A3 A4

    36
    Нагрузка (МПа) 0.344 0,291 0,270 0,142

    Сравнение истинной деформации и пластической деформации в нижней центральной точке конструкции покрытия A1 из бетонной плиты показано на рисунке 9. Из рисунка видно, что пластическая деформация не происходила в течение 0 ~ 68 мс, а пластическая деформация начиналась через 64 ​​мс (когда ударная нагрузка достигала 0,344 МПа).


    4.2.2. Анализ пространственного распределения деформации при растяжении в нижней части поверхностного слоя бетона

    Для четырех типов бетонных конструкций покрытия A1 ~ A4, имеющих разную прочность, пространственное распределение деформации при растяжении в нижней части поверхностного слоя на момент времени 200 мс показан на рисунке 10.На рисунке показано, что распределения деформации растяжения в нижней части поверхностного слоя в целом аналогичны для четырех структур дорожного покрытия. Из-за большой интегральной жесткости поверхностного слоя бетона после приложения нагрузки к поверхностному слою бетона растягивающие напряжения возникали в основном в поперечном и продольном направлениях. Произошло резкое изменение деформации растяжения вблизи центральной оси симметрии поверхностного слоя бетона. Более того, чем ближе было расстояние от начала координат O, тем более очевидным было резкое изменение.С уменьшением прочности дорожного покрытия в местах увеличения возникало резкое изменение деформации растяжения. Эти места действительно представляли собой места, где произошли трещины.

    Распределение деформации растяжения в нижней части поверхностного слоя в поперечном и продольном направлениях дороги (от исходной точки O) показано на рисунке 11. Вдоль поперечного направления дороги возникла максимальная деформация растяжения конструкции A4. в точке 645 мм от исходной точки, структура A3 возникла в точке 322 мм от исходной точки, точка A2 возникла в точке 665 мм от исходной точки O, а точка A1 возникла в точке 87 мм от исходной точки. точка О.Порядок максимальной деформации растяжения соответствовал порядку прочности конструкций дорожного покрытия.


    (a) Поперечное направление дороги
    (b) Продольное направление дороги
    (a) Поперечное направление дороги
    (b) Продольное направление дороги
    4.3. Пластическое повреждение и растрескивание

    В данной статье для расчета параметров бетонных материалов принята модель пластичности повреждений CDP.Он не только определял значения пластической деформации бетона при различных условиях напряжения, но также использовал определение фактора повреждения для прогнозирования времени и положения трещин в бетонной плите. На рисунке 12 показано распределение повреждений в нижней части поверхностного слоя в четырех конструкциях бетонного покрытия. Определение повреждения бетона показывает только степень растрескивания при различных степенях пластической деформации, и несущая способность плит при этом не изменится. Таким образом, модель CDP не может предсказать изменение напряженных условий после частичного растрескивания бетонной поверхности.

    Наблюдая за повреждением поверхностного слоя при одинаковой нагрузке, было обнаружено, что несущая способность конструкции A1 была наибольшей, у конструкции A4 была наименьшей, а у конструкций A2 и A3 были промежуточные и аналогичные друг другу. Повреждение бетона было локализовано в основном в зонах погрузки и около центральной поперечной линии и продольной осевой линии бетонной плиты. Механизм растрескивания в основном соответствовал механизму развития трещины, наблюдаемому в трехмерном испытательном пазовом эксперименте.

    Пластическое повреждение нижней части плиты в конструкции покрытия A4 в течение 0–800 мс показано на рисунке 13. До 28 мс, то есть до нагрузки 0,104 МПа, поверхностный слой бетона находился в стадии упругости и повреждений не произошло. Между 28 мс и 67 мс нагрузка увеличилась с 0,104 МПа до 0,343 МПа, и на поверхностном слое бетона возникли зоны радиального повреждения. На 150 мс относительно большое количество кольцевых зон повреждения произошло в нижней части бетонной плиты, и бетонная плита была в основном повреждена.При постоянном действии нагрузки повреждения в нижней части поверхностного слоя постепенно распространяются на верхнюю часть поверхностного слоя. Состояние повреждения показано на Рисунке 13 (d).

    5. Анализ основных механических показателей

    Чтобы проверить соответствие между результатами численного анализа и экспериментальными результатами, измеренные и расчетные значения деформаций сравнивались в соответствующих положениях каждого датчика в поверхностном слое и дорожном полотне из бетона. конструкции дорожной одежды.Были вычислены соответствующие процентные ошибки. Поскольку повреждение произошло только после того, как в поверхностном слое бетона под относительно большой нагрузкой произошла пластическая деформация, пиковой деформации не обнаружено. Поэтому для проверки деформации растяжения в нижней части поверхностного слоя бетона использовались экспериментальные данные, полученные на этапе отладки устройства, то есть под нагрузкой 0,1 МПа. Результаты сравнения показаны в Таблице 7. В полном испытании (при нагрузке 0,74 МПа) давление грунта имело относительно стабильное пиковое значение, и результаты сравнения показаны в Таблице 8.


    Положение датчика Расчетное значение Измеренное значение Погрешность

    M3
    M3
    M3 49.124 44.809 9.63%
    M3 52.440 47.668 10.01%
    M4 58.272 53,515 8,89%
    M5 16,452 14,305 15,01%
    M6 32,429 −1
    2817 -
    M8 −2,746 0,000 -

    9242 влияющих факторов ударная нагрузка вызвала явное повреждение бетонных плит, датчики не смогли определить стабильное значение деформации. Следовательно, части положений напряженно-деформированного состояния были положительными, и деформации не могли контролироваться в нижней части поверхностного слоя и на основании известкового грунта при больших нагрузках.Из рисунков 10 и 11 известно, что ошибки тестирования в большинстве позиций составляли около 10% и не превышали максимум 15%, что соответствует техническим требованиям для таких типов анализа.

    Что касается смещения углов плиты, эксперимент с трехмерным испытательным пазом показал, что смещение угла плиты было явно заметным из-за относительно плохого соединения между поверхностным слоем бетона и базовым слоем. Измеренные экспериментально высоты промежутков между четырьмя углами плиты и базовым слоем показаны в Таблице 9.Сравнивая их с численными результатами, было обнаружено, что ошибки лежат в пределах 15%. 15% - это часто используемый диапазон в инженерных приложениях, а также значение опыта в инженерной практике, которое соответствовало требованиям испытаний в этой работе. Другими словами, 15% принято по результатам исследования строительной площадки.

    0 −0177 0 −0177 0 −01770 −0,178
    Ошибка

    TY1 −0.055 −0,050 9,32%
    TY2 −0,051 −0,046 11,27%
    TY3 −0,035 −0170 1 −0,026 −0,022 14,38%
    TY5 −0,089 −0,081 9,38%
    TY6 −01770
    −0.079 −0,070 11,06%
    TY8 −0,033 −0,028 13,01%
    TY9 −0,013

    75
    −0,164 7,65%
    TY11 −0,132 −0,119 9,63%
    TY12 −017170170
    70170
    −0,002 .007
    −0.035 −0,030 12,35%
    TY14 −0,020 −0,018 13,69%
    TY15 −0,216 −0,170
    −0,216 −2 0,002 0 -
    TY17 −0,209 −0,194 6,89%
    TY18 −0,003
    −0,003
    −0,006 10,16%
    TY20 −0,237 −0,218 8,03%

    901

    Угловое положение перекрытия A B C D

    27 Измеренное значение 22
    Расчетное значение (мм) 24.092
    Ошибка 7,3% 10,8% 12,8% 9,5%

    6. Выводы

    . Моделируя расчеты для четырех наиболее типичных типов конструкций цементобетонных покрытий в Китае, в этой статье изучалась механическая реакция конструкций цементобетонных покрытий на ударную нагрузку. Были определены механические характеристики плит, которые включали распределение прогиба поверхностного слоя в бетонных покрытиях, распределение деформации в нижней части плит, а также пластическое повреждение и растрескивание под действием динамической ударной нагрузки.При равномерной круговой нагрузке распределение прогиба поверхности дороги между четырьмя различными конструкциями покрытия было согласованным, и все они имели максимальные прогибы. Чем ближе точка была от центра круговой нагрузки, тем больше было отклонение. Поскольку прочность четырех видов дорожных конструкций А1 – А4 последовательно уменьшалась, их совокупная жесткость также последовательно снижалась. Таким образом, изменение отраженного отклоняющего отклика увеличивалось последовательно. (2) Анализ результатов эксперимента с трехмерным тестовым пазом и анализа методом конечных элементов позволил проверить результаты расчетов.Модель конечных элементов, построенная в этой статье, может эффективно воспроизводить реакцию испытательных конструкций дорожного покрытия в реальном сценарии нагрузки. Наибольший прогиб возник в центре нагрузки, а именно в центре конструкции дорожной одежды. Поскольку конструкции покрытия и распределение нагрузки были симметричными, поперечное и продольное распределения прогиба поверхности дороги имели одинаковую форму, а именно «U-образную» форму. Их максимальные значения приходятся на центр нагрузки в обоих направлениях. С увеличением расстояния от исходного положения прогиб значительно уменьшился.(3) Пиковые значения кривых напряжение-деформация для каждого датчика сравнивались и анализировались. Ошибки численных результатов были в основном в пределах 10%, что указывает на то, что результаты расчетов были достаточно точными, показывая, что численная модель могла разумно моделировать экспериментальные условия и удовлетворять требованиям эксперимента. (4) В этой статье трехмерный В качестве экспериментальной базы был проведен тестовый слот-эксперимент. Однако все выбранные конструкции дорожного покрытия были выполнены из цементобетона.В будущем рекомендуется провести аналогичные эксперименты на часто используемом асфальтовом покрытии и композитном покрытии. Дальнейшие эксперименты помогут разумно модифицировать предложенную численную модель и параметры материала на основе недавно доступных экспериментальных данных.

    Конкурирующие интересы

    Авторы заявляют, что нет конкурирующих интересов относительно публикации этой статьи.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    [an error occurred while processing the directive]