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柔性基层与半刚性基层组合结构在高速公路中应用的探讨

柔性基层与半刚性基层组合结构在高速公路中应用的探讨
柔性基层与半刚性基层组合结构在高速公路中应用的探讨

组合结构的发展现状及前景

组合结构的发展现状及前景 1 概述 两种不同性质的材料组合成一个整体而共同工作的构件称为组合构件,组合结构是由组合构件组成。例如钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料组合而成。通过研究和实践证明,钢—混凝土组合结构住宅建筑体系具 有以下几个特点[1]: 1)建筑物自重轻; 2)钢—混凝土组合结构住宅体系的楼板是一种性能良好的大开间楼板; 3)体系节能、隔声性能好,更适宜居住; 4)体系采用了新型的墙体材料,大大减小了墙体的厚度,因而可比砖混结构增加10%的使用面积; 5)该体系的主要构配件均可在工厂内生产,标准化程度高, 质量容易得到保证。 50多年来,组合结构的研究与应用得到迅速发展,至今已成为一种公认的新的结构体系,与传统的四大结构,即钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构并列,已扩展成为五大结构。 2 组合结构在我国的发展 我国在组合结构方面的研究与应用始于20世纪80年代。西安建筑科技大学与原冶金部建筑研究总院最早开始进行组合结构的研究,继而有西南交通大学、重庆建筑科技大学、中国建筑科学院、华南理工大学、东南大学、清华大学等高等院校、科研单位也展开了广泛的研究。西安建筑科技大学系统地研究了各种配钢方式的型钢混凝土梁、柱、节点等各种构件的基本性能。进而于20世纪90年代又进行了钢骨混凝土框架结构的模拟地震动态试验、拟动力试验,应用结构的静动力特性与分析方法,在我国自己的试验研究基础上制订了一套完整的设计计算理论。1989年曾提出了《型钢混凝土结构的设计建议》,1997年原冶金工业部主要参考日本规程,编制并颁发了行业标准《钢筋混凝土设计规程》。 20世纪80年代中期,我国开始引进与研究组合楼盖这种结构形式,由于这种结构既省去全部模板工程,又可以立体作业,不但省去了大量木材与人力,而且大大加快了施工进度,很快受到了许多建设者的欢迎。较早采用这种结构作为楼板的典型建筑有上海锦江饭店、静安饭店、深圳发展中心、北京香格里拉饭店等,高层建筑采用组合楼盖的工业厂房有沈阳海热电厂等。组合结构可以发挥钢与混凝土各自的特长,因而具有刚度大、抗震性能好、节省钢材、降低造价、施工方便等一系列优点。目前在工程中应用较多的为组合板、组合梁、钢管混凝土柱以及 钢—混凝土结构体系。 2.1 组合楼板的优点

半刚性基层060807

半刚性基层 一、概述 1.半刚性基层发展和应用概况 60~70年代:石灰土——经济 70年代:开始应用二灰类,但碎石无级配 80~90年代:大量应用二灰稳定类,悬浮型结构90年代:同时应用二灰稳定类和水泥稳定类 2. 半刚性基层类型 基层类型: (1)粒料类基层 (2)有机结合料稳定类——沥青稳定类 沥青稳定土 沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入 沥青稳定碎石 沥青混凝土 (3)无机结合料稳定类——半刚性基层 此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层 半刚性基层类型: (1)石灰稳定类 (2)水泥稳定类 (3)综合稳定类 (4)工业废渣稳定类 常用半刚性基层类型: (1)二灰稳定类 二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层 二灰土——底基层 (2)水泥稳定类 水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层 水泥土——底基层

水泥稳定砂、水泥稳定石屑等,水泥稳定中粒土——低等级公路基层 、高等级公路底基层3. 半刚性基层的特点 (1)优点 ①强度高、承载力大、整体性好 ②稳定性好(水稳性、冻稳性) ③刚度大 ④对地方材料的质量要求较低 ⑤就地取材,经济性能好 (2)缺点 ①收缩系数较大、抗变形能力差 ②透水性差,表面易积水 ③破裂后不能愈合 ④对荷载大小的敏感性较大 (3)特点 ①较大的刚性、抗变形能力差 ②弯拉强度控制设计 目前沥青路面设计中,采用劈裂强度 ③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响 ④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳 (4)再认识——结论 ①裂缝难以解决 ②排水性能不好 ③强度、模量会不断衰减 ④抗车辙能力并不比柔性基层好 ⑤对重载、超载交通敏感性大 ⑥铺筑过程易提前开裂 ⑦维修困难 养生时间长、破坏后无愈合能力,新老基层无法联结

半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性

半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性 半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性 摘要:通过分析半刚性基层材料包括石灰稳定类材料、水泥稳定类材料、综合稳定类材料的强度形成和缩裂特性,充分认识沥青路面裂缝的产生原因,提出对裂缝的预防和处理措施。 关键词:半刚性基层材料强度形成缩裂特性 中图分类号: U416.223 文献标识码: A 文章编号: 近年来,我区的公路建设迅猛发展。由于独特的地理环境,新建的无论是一般公路、还是高速公路,90%以上都采用半刚性基层。这种结构形式具有较高的强度、承载力和使用性能,为实现“强基薄面”结构提供了可靠保证,使得其在全区公路路面建设中得以广泛应用。但与此同时,随着半刚性基层的大量采用,这种结构形式存在的难以克服的缺点也日益显现,导致路面使用质量和寿命达不到应有的水平。因此,充分认识半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性,有针对性的进行研究和利用,对进一步改善路面实际使用效果具有非常重要的现实意义。 一、半刚性基层材料的强度形成 半刚性基层材料的强度由于稳定材料与土石材料在掺配、拌和、压实过程中发生了一系列的物理、化学反应而形成。 石灰稳定类材料的强度形成。其强度形成主要是石灰与细粒土的相互作用。土中掺人石灰,石灰与土发生强烈的相互作用,从而使土的工程性质发生变化。初期表现为土的结团、塑性降低、最佳合水量增大和最大密实度减小等;后期变化主要表观在结晶结构的形成,从而提高土的强度与稳定性。影响石灰土强度与稳定性的主要因素有:土质、石灰的质量与剂量、养生条件与龄期等。各种成因的亚砂土、亚粘土、粉土类土和粘士类土都可以用石灰来稳定。各种化学组成的石灰均可用于稳定土。但白云石石灰的稳定效果优于方解石石灰。石灰剂量是按消石灰占干土重的百分率计。石灰剂量较低时(小于

半刚性基层沥青路面问题分析

半刚性基层沥青路面问题分析 半刚性基层沥青路面具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,本文根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。 关键字:半刚性基层沥青路面病害对策 一、半刚性基层路面的典型病害特征 半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型:非结构性损坏和结构性损坏。前者指半刚性基层的板体性未受到破坏,而后者是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏,板体强度减弱或完全丧失。 1、非结构性损坏 该类病害主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂和正常车辙等,病害特征如下。 (1)桥头跳车桥头跳车有两种情况:(1)台背填土压实不足,导致填土在台背后数十米范围内下沉。其特征为:沉降在行车方向是渐变的,延续距离相对较长,路面的整体强度未受破坏,路表面也少有损坏,但行车时具有明显的“波浪”感;(2)由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降,从而出现的跳台。其特征为:延续距离短,只有几米,路面少有损坏发生,行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。 (2)间距规则的横向裂缝这种裂缝一般为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝。它横向贯穿公路全幅路面,深度方向贯通全部结构层,并且缝隙宽随季节变化。一般认为这种裂缝不可避免,对路面的整体性没有损害。 (3)纵向裂缝这种裂缝的数量较少,大多发生在高路堤地段路基外侧。成因是路堤中央与外侧压实不均匀、旧路帮宽或地基受外部水源的长期侵蚀,导致路基或地基的不均匀沉降。一般情况下裂缝较宽。 (4)路表局部网裂路表局部网裂多发生在行车道轮迹下,成因为路面局部施工缺陷。如:材料不均匀、基层成型不好、沥青面层与基层间有软弱夹层等。它起始于轮迹处,而远离轮迹处的路面施工缺陷由于受车辆荷载的影响较小,因此难以出现此类损坏。 2、结构性损坏该类损坏主要有路面局部凹陷龟裂和结构性辙槽。 (1)路面局部凹陷龟裂这种损坏是路面局部网裂的延续。因局部网裂没有得到及时的维修封堵,雨水渗入到基层,而高速行驶车辆轮胎的强大“泵吸”作用

组合结构在建筑工程中的应用

组合结构在建筑工程中的应用 摘要:组合结构将不同的材料或构件组合在一起共同工作,在设计时将各组成材料 和构件的结构性能进行整体考虑,以最有效地发挥各种材料和构件的优势。本文对 组合结构的发展历史和当前的研究及应用现状进行了综述。简单介绍了组合梁、组 合柱、组合板以及组合节点,此外还指出了组合结构在工程结构加固中的应用。 关键词:组合结构建筑工程应用 Abstract:In design,the structural property of each material and member should be considered as unity,and the combined structure will generate advantages from each component for strength,stiffness,ductility,durability,corrosion—resistance and overall costs. A review and prospect of the development of composite structures are provided in this paper.Composite beams, composite column and composite slab are introduced, as well as the composite nodes, and also points out the application of the combination structure in the engineering structure reinforcement application. Keywords:composite structures;engineering structure;application 0引言 根据使用材料的不同,结构工程师习惯于把结构体系分为砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构、钢-混凝土组合结构等。钢筋混凝土结构由钢筋和混凝土两种材料组成,从广义上讲也属于组合结构。随着结构工程的不断发展,钢筋混凝土已经成为当今应用最广泛的结构形式之一,并发展成为一门独立的结构学科。目前仅将含有钢-混凝土组合构件的结构称为钢-混凝土组合结构。通常将composite structure翻译为组合结构,而把hybrid structure 翻译为混合结构。前者指两种或多种材料组合在一起而形成的结构形式,后者则指两种或多种结构体系组合在一起的结构形式。狭义的组合结构仅包括由钢和混凝土两种材料组成的组合柱、组合梁、组合板等。随着社会的发展,对结构物使用功能的要求越来越高,传统的组合结构已经不能完全满足不断增长的功能要求。本文提出的组合结构是指将不同材料或构件组合在一起的结构形式,同时在设计时应将不同材料和构件的性能纳入整体进行考虑,以最有效地发挥各种材料和构件的优势,从而获得更好的结构性能和综合效益。[1] 1 组合结构的发展历史及研究现状 组合结构的雏形最早于1894年出现于美国,当时出于防火的需要在钢梁外面包混凝土,但并未考虑混凝土与钢的共同受力[2]。具有现代意义的钢一混凝土组合梁出现于20世纪20年代,并在30年代中期出现了钢梁和混凝土翼板之间的多种抗剪连接构造方法。1908年美国首先对外包混凝土的钢柱进行了试验,此后的一系列研究证明混凝土的存在可以提高柱的承载力。60年代后当钢管结构得到应用后不久,又出现了在钢管内填充混凝土的钢管混凝

2路面结构及其层次划分

§2路面结构及其层次划分 一.路面断面 路拱平均坡度: 沥青或水泥混凝土路面:1.5% 厂拌沥青碎石等:1.5-2.5% 石砌路面:2-3% 碎石,砾石路面:2.5-3.5% 土路:3-4% 二.层次划分和作用 1.面层: 面层是直接同行车和大气接触的表面层次,它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用,同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响。因此,同其它层次相比,面层应具备较高的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还应有良好的抗滑性和平整度。 修筑面层所用的材料主要有:水泥混凝土、沥青很凝土、沥青碎(砾)石混合料、砂砾或碎石掺上或不掺土的混合料以及块料等。

2.基层: 基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去,上基层是路画结构中的承重层,它应具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力.基层遭受大气因素的影响虽然比面层小,但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水,所以基层结构应具有足够的水稳定性。基层表面虽不直接供车辆行驶,但仍然要求有较好的平整度,这是保证面层平整性的基本条件。 修筑基层的材料主要有各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石,各种工业废渣(如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石所组成的混合料等。 3.垫层: 垫层介于路基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。另一方面的功能是将车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形.同时也能阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。 修筑垫层的材料,强度要求不一定高,但水稳定性利隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析摘要:论文以路面力学软件bisar3.0为计算工具,分析标准轴载、超载50%、超载100%的情形下对这两种不同基层沥青路面的力学响应,对比研究其路表弯沉、路面结构各层次(面层、基层、底基层)的力学特性。结果表明,柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面的重载适应性存在明显差异。只有对其合理优化组合,才能实现这两种路面结构的优势互补。 关键词:柔性基层;半刚性基层;重载适应性 abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools bisar3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. the results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure. keywords: flexible grassroots; semi-rigid base; overloaded adaptability 中图分类号:u416.217文献标识码:a 文章编号:

半刚性路基材料

半刚性路基材料 郜宇晨 21813109在道路工程这门课上我们初步了解了半刚性路基是刚性路面在下,柔性路面在上的一种路基,现在通过查阅资料对它进行更进一步的认识。 一、路面基层的分类 路面基层大的分为三类:刚性基层、半刚性基层、柔性基层,底基层材料和基层差不多,主要是水泥、石灰含量低一些或者选用的是粒径小一些的土、砂砾之类。 刚性基层是指采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料铺筑的路面基层。 半刚性基层又分为三类:水泥稳定类;石灰稳定类;工业废渣稳定类,具体对应有水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、水泥稳定细粒土;石灰稳定碎石、石灰稳定砂砾、石灰稳定细粒土;石灰粉煤灰、石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰砂、石灰粉煤灰砂砾、石灰粉煤灰碎石、石灰粉煤灰矿渣、石灰粉煤灰煤矸石。 柔性基层有沥青稳定类和粒料类。沥青稳定类包括密级配沥青稳定碎石(ATB)、开级配排水式沥青碎石基层(ATPB)、半开级配沥青碎石(AM)。粒料类一般即碎砾石基层,又可以分为两类嵌挤型和密实型,嵌挤型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石,密实型包括级配碎石、级配砾石。 二、半刚性基层的概述 半刚性基层是采用水硬性材料(又称无机结合料)稳定的各种集料和土类,并具有一定强度和厚度的路面基层结构;在半刚性基层上铺筑一定厚度沥青混合料面层的结构称为半刚性基层沥青路面。半刚性基层沥青路面具有强度和刚度较高、路面平整度好、噪音低、行车舒适、易于就地取材、施工工艺简单、使用周期长、工程投资较低、养护维修方便等优点,因此在国内外公路建设中被广泛应用。 半刚性基层,包括水泥稳定粒料类及二灰稳定粒料类等,均具有较高的抗压强度和抗压回弹模量值(介于500~4000MPa),并具有一定的抗弯拉强度,因此半刚性基层沥青路面具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。另外,由于半刚性基层刚度大,使得其上的沥青面层弯拉应力相对减少,从而提高了沥青面层抵抗行车的疲劳破坏能力。因此,半刚性基层具有很好的力学性能、较好的板体性及整体性,设计优良的半刚性基层能满足高等级公路“足够的强度、适宜的刚度和耐久性、较小的变形”的技术要求。由于半刚性基层沥青路面结构有其技术和经济的优点,在我国已建成的高速公路中,半刚性基层沥青混凝土路面约占90%以上,成为我国高等级公路的主要结构型式。这类路面通常由半刚性材料垫层、底基层、半刚性材料基层和沥青面层构成。其中垫层承担排水或隔水、防污、路基补强等作用;半刚性基层作为路面的主要承重层,半刚性底基层是路面的辅助承重层,这两个结构层可提供半刚性路面所需的承载能力,而沥青面层主要承担抗滑、平整、防水等功能性作用。 三、半刚性基层材料结构类型划分 随着对基层材料应用要求的提高和对基层材料性能认识的深人,研究和工程 应用中均显现出集料在混合料中的分布状态对材料性能影响的重要性,有必要在

最新半刚性基层沥青路面典型结构设计

半刚性基层沥青路面典型结构设计

半刚性基层沥青路面典型结构设计 黄晓明 【东南大学交通学院南京210018】 摘要:通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试验段的调查、测试和分析,提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项,对半刚性基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。 关键词:半刚性基层沥青路面结构设计 1概述 我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。 在七·五期间,国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”的研究工作,对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性,沥青面层的开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性,组成设计要求等进行了深入的研究工作,提出了较为完整的研究报告,为高等级公路半刚性基层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。

由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986年,随着国家对交通运输业的日益重视和人们筑路经验的不断提高,一致认为1986年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足,使得设计结果具有一定的盲目性,设计结果要么过分保守,要么因路面结构设计不当而产生早期破坏,造成很大的经济损失。因此,如何利用七·五国家攻关项目取得的成果,结合近十年来半刚性基层沥青路面的设计和施工经验,根据实际使用效果,提出适合本地区特点的路面结构,对路面结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高等级公路的实际,江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4线10段进行调查,安徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了3线8段,浙江在嘉兴和杭州调查了2线5段共计9线23段。调查的路面结构具有一定的典型性。 2国内外研究概况 2.1国外国道主干线基层的结构特点 国外国道主干线基层结构有以下特点: (1)多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基层,有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路上,要求路面底基层也用结合料处治材料。 (2)使用最广泛的结合料是水泥和沥青,石灰使用得较少。此外,还使用当地的低活性慢凝材料和工业废渣,如粉煤灰、粒状矿渣等。

半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析

半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析 半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析 摘要:公路半刚性基层和柔性基层路面由于力学性能的不同, 在运营期间会出现不同的路面病害,通过对公路运营期间养护的对比分析,为公路改建和新建沥青路面方案比选提供参考意义。结合安徽省宣城市S322水仙路宣城至泾县段的运营期养护工作,从半刚性基 层路面和柔性基层路面受力特性、路面病害类型、养护对策和费用等方面进行了对比分析,全面阐述了半刚性基层和柔性基层路面的优缺点。 关键词:半刚性基层;柔性基层;路面养护;对比 Abstract: The highway semi-rigid and flexible base pavement due to the different mechanical properties, during the operation period will appear different pavement distress, through comparative analysis of highway maintenance operation period, for the highway reconstruction and new asphalt pavement scheme selection of reference significance. Unifies the Anhui province Xuancheng city Xuancheng road to Jingxian County S322 Narcissus operation maintenance work, are compared and analyzed from the semi-rigid base pavement and flexible base pavement stress characteristics, pavement type, maintenance and cost etc, a comprehensive exposition of the advantages and disadvantages of semi-rigid base and flexible base pavement. Key words: semi-rigid base; flexible base pavement maintenance; comparison; 中图分类号:U415 一、前言 我市升级改造后国省干线公路绝大部分都采用半刚性基层沥青 混凝土路面,半刚性基层具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性。这些都符合路面基层的要求,使得路面基层受力性能良

半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来

半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来 马辉112364 摘要:我国所修建的高速公路中90%以上为半刚性基层沥青路面结构,这种结构承载能力强,车辙深度小,水稳定性好,且已成为我国高等级公路的主要结构型式。但实践证明半刚性基层沥青路面有一些不可避免的技术问题,如由于半刚性基层材料的收缩特性而导致的沥青路面早期开裂,半刚性基层材料在行车荷载水和温度梯度的综合作用下出现的基层唧泥现象,在重交通条件下出现的早期疲劳损坏现象等等。本文从半刚性基层的特点,典型结构和主要病害以及防止措施等方面对半刚性基层沥青路面做了详细的介绍,并在结构优化和重载条件下半刚性基层沥青路面的发展做了展望。 关键词:半刚性基层沥青路面;病害;裂缝;结构优化;重载交通 1.概述 在粉碎的或原状松散的土中掺人一定量的无机结合料(水泥、石灰或工业废渣等)和水,拌和后经压实与养生,其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料。由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间,故常称此为半刚性材料,以此修筑的基层(底基层)亦称为半刚性基层(底基层),在此基础上修筑的沥青路面称为半刚性基层沥青路面。 20世纪80年代中期以来,由于交通量大增,以及轴载和重车比例增大,对路面的整体强度和平整度提出了更高的要求,相应地,对基层的要求也提高到了一个更高的水平。由于原有的级配碎石基层暴露出很大的弊端,即容易导致新建或改建的高等级公路沥青路面发生一些严重的早期损坏现象,于是普遍采用无机结合料稳定粒料(土)类基层,即在路面材料中掺入一定比例的石灰、水泥、粉煤灰或其他工业废渣等结合料,加水拌和形成混和料,经摊铺压实及养生后形成路面基层。进入20世纪90年代以后,沥青混凝土为面层的半刚性基层路面被广泛地应用于国内二级以上公路(含高速公路)。半刚性基层材料在国外一般都用水泥稳定,称为CTB(Cement Treated Base),最早应用于对软弱地基的处理,随后发展并应用于基层和底基层路面结构设计。与传统的全柔性路面基层(级配碎石、级配砾石、填隙碎石等)相比,石灰、水泥、粉煤灰等结合料都具有很高(或一定)的活

组合结构

浅谈组合结构建筑 摘要: 本文首先阐述了组合结构的概念及优缺点,然后介绍了常见的两种组合结构,并根据其分类进行了简述。通过对组合结构的震害和组合结构抗震加固改造的分析来进一步的认识组合结构。底层框架-抗震墙结构抗震设计理念的阐述,得出了现阶段抗震设计分析存在的问题。 关键词:组合结构底层框架-抗震墙结构抗震设计组合结构震害加固改造底部框架抗震墙砌体房屋 一、组合结构 广义上讲,所有高层建筑结构都是组合结构,因为一个功能性建筑不可能只用钢或只用混凝土建造。两种不同性质的材料组合成为一个整体而共同工作的构件称为组合构件。组合结构是由组合构件组成。例如,钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料组合而成。混凝土的抗压强度高而抗拉强度低。钢材的抗拉和抗压强度都较高。为了充分利用材料的力学性能,把混凝土和钢筋这两种材料组合在一起共同工作,使混凝土承受压力而钢筋主要承受拉力以满足工程结构的安全、经济、适用等要求。两种不同性质的材料扬长避短,各自发挥其特长.因此具有一系列的优点。 组合结构的优点: 1) 与混凝土结构相比,有更好的适用性和可行性,如减少构件体积,增大使用空间;减轻结构自重,减少或完全不用施工所需的模板和支撑;减少预埋件,改善抗震性能;方便施工、缩短工期。 2) 与钢结构相比,能较多地节约钢材,提高稳定性和抗扭性能,增大刚度,增强防锈和耐火性能,做到经济美观。 组合结构的缺点: 1) 与钢结构相比,施工多一道工序,比较麻烦,影响进度。 2) 与混凝土结构相比,外露钢材需要进行防锈维护及防火处理。 二、组合结构的分类 我国在组合结构方面的研究与应用始于20世纪80年代。50多年来,组合结构的研究与应用得到迅速发展,至今已成为一种公认的新的结构体系,与传统的四大结

半刚性沥青路面设计

路基路面工程课程设计 题目:某高速公路沥青路面结构设计 学部(系):城市建设工程学部 专业班级: 土木道桥一班 学生姓名: 指导老师: (职称): 完成日期: 20**年6月27日

目录 一、设计资料 (3) 1、设计题目 (3) 2、设计依据 (3) 3、计方法与设计内容 (3) 4、设计步骤 (4) 5、设计要求 (4) 6、附录 (4) 二、设计过程 (4) 1、方案一查表近似计算 (6) 2、方案一程序电算 (15) 3、方案二查表近似计算 (18) 4、方案二程序电算 (25) 三、经济比选 (28) 四、路基结构图 (29)

半刚性沥青路面结构设计 一,设计资料 1、设计题目 武汉地区某高速公路,其中某段经调查路基为粉质中质中液限土,地下水位1.1米,路基填土高度0.5米。近期混合交通量为29700辆/日交通组成,双向六车道,代表车型的技术参数分别如表1、表2所示,.交通量年平均增长率8.5%。该路沿线可开采砂砾、碎石、粉煤灰、沥青供应。请设计合适的半刚性沥青路面结构。 表1某路段混合交通组成 表2代表车型的技术参数 2、设计依据 《路基路面工程》教材; 《公路路基设计规范》(JTG D30-2004),人民交通出版社,2004 年,北京; 《公路路基设计手册》,人民交通出版社,1996年, 北京; 《公路沥青路面设计规范》(JTJ D50-2006),人民交通出版社, 2006年,北京; 《公路路面设计手册》,人民交通出版社,1994年, 北京。 3、设计方法与设计内容 (1)根据自然区划、路基土类型和地下水位高度,确定土基回弹模量值; (2)计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值; (3)根据设计资料,确定合适的面层类型(包括面层材料级配类型);

半刚性基层沥青路面面层层位功能

TRANSPOWORLD 2012 No.18 (Sep) 172前言 随着国外耐久性沥青路面(或称长寿命沥青路面)设计理念的引进,我国道路工作者对沥青路面结构组合设计越来越重视,半刚性沥青路面结构的沥青面层厚度有逐渐增厚的趋势。那么,沥青面层分几层设计合适,每一沥青层材料设计应侧重哪些方面的性能要求等,则是沥青路面结构设计必须要明确的关键问题,否则,盲目的增加沥青面层厚度将很难起到路面耐久的作用。本文利用长寿命沥青路面设计分析软件BISAR3.0,以及希尔斯(Hills)和布来因(Brien)提出的温度应力计算公式,分析了半刚性基层沥青路面在沥青面层厚度、模量、行车荷载和环境温度等条件下的沥青面层应力分布规律,并依此确定沥青面层不同深度的功能分区,对指导半刚性基层沥青路面的沥青面层组合设计具有重要意义。 沥青路面结构与设计计算参数 采用的半刚性基层沥青路面结构形式及参数见图1。 应力计算时采用垂直荷载作用下的弹性层状连续体系,荷载采用双轮组单轴载100KN作为标准轴载,单轮传压面当量圆直径21.30cm,轮胎接地压强0.7MPa,两轮中心距31.95cm。计算点为单圆荷载中心处以下每2cm深度取一点。 利用BISAR3.0的沥青面层应力分布规律分析 在半刚性基层沥青路面设计中,影响沥青面层内部里应力分布规律的主要变量有面层厚度、面层模量,以及行车荷载的大小等。 面层厚度对应力的影响分析 在保持路面其他设计参数不变的条件下,改变沥青面层厚度(H 1为16cm~30cm),进行沥青面层不同深度处的拉应力(拉应力为负值时材料受压,拉应力为正值时材料受拉)、剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的 拉应力、剪切应力随深度变化规律见图2、图3。 由图2可见,当面层总厚度H1从16cm增加到30cm时,应力为压应力的范围由距路表深度0~8cm增加到0~15cm;距路表深度8~15cm以下则表现为拉应力,并随深度增加而增大, 均在面层底部达到最大值,因此,面层厚度对沥青面层层底拉应力峰值位置的影响不大。同时随沥青面层总厚度的增加,面层底部最大拉应力值减小。由此表明增加面层厚度有利于提高面层的抗疲劳破坏能力。 由图3可见,当面层厚度H 1从16cm增加到30cm时,剪应力沿路面深 度先增大后减小,且均在6~7cm深度处剪应力达到最大值。因此面层厚度对最大剪应力位置无明显影响。 面层模量对拉应力的影响分析 在保持路面其他设计参数不变的条件下,改变沥青面层模量(E1为1000MPa~2400MPa),进行沥青面层不同深度拉应力和剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的拉应力、剪切应力随深度变化规律见图4、图5。 由图4可见,当面层模量E 1从1000Mpa增加到2400Mpa时,应力为压应力的范围变化不大,基本在距路表深度0~11cm范围内,而在距路表深度10cm以下则表现为拉应力,且拉应力随深度增加而增大,在面层底达到最大值。同时,随面层模量的增加,面层底部最大拉应力增大。总的来说,面层模量对层底拉应力峰值位置无明显影响。 由图5可见,当面层模量E 1从 H IGHWAY 现代公路 半刚性基层沥青路面面层层位功能分析 文/李海波 魏如喜

钢_混凝土组合结构的研究与应用

1研究的目的和意义 钢板有很高的强度,从强度的角度可以在构件中使用很薄的钢板,但在压力作用下钢板的抗屈曲能力相对较弱,往往要使用大量的加劲肋,否则钢板强度不能充分发挥,影响钢结构的经济性。混凝土的抗压性能较好,而抗拉性能很差。组合结构是将不同的材料按最佳几何构造布置,使每种材料因所放的特定位置而发挥各自的特点。钢一混凝土组合梁和钢管混凝土结构是钢与混凝土组合工作的两个典型示例。 2钢-混凝土组合结构的研究现状 钢-混凝土组合梁的发展大致可分为以下三个发展阶段。 2.1创始阶段 组合梁大约出现于20世纪20年代,当时在钢梁外包混凝土主要是考虑防火要求,并未考虑两者的组合工作效应。随后出现了在钢梁与覆盖的混凝土之间加入各种连接件的构造方法。1926年J.Kahn获 钢-混凝土组合结构的研究与 应用 王海艳 (河北省交通规划设计院,河北石家庄050011) 摘要:钢-混凝土组合结构是由钢和混凝土两种材料组合而成的结构。由于钢材的抗拉性能较好但受压稳定性较差,混凝土的抗压性能较好而受拉性能很差,两种结构的组合可以更好地发挥各自的性能,使组合结构的承载能力更高。 关键词:组合梁;钢管混凝土;叠合梁 中图分类号:U414文献标识码:A文章编号:1002-4786(2011)10-0094-03 DOI:10.3869/j.issn.1002-4786.2011.10.033 Study and Application of Steel-Concrete Composite Structure WANG Hai-yan (Traffic Planning and Design Institute of Hebei Province,Shijiazhuang050011,China) Abstract:Steel-concrete composite structure is combined by steel and concrete.The advantage of the steel is tensile strength,but its compressive stability is relatively low.Whereas concrete is strong in compression,but weak in tension.If the two substances are combined,the bearing capacity of steel-concrete composite structure is higher. Key words:composite beam;concrete filled steel tube;superposed beam [2]李希来,黄葆宁.青海黑土滩草地成因及治理途径[J].中国草地,1995,(4):64-67. [3]武愁民,汪双杰,章金钊.多年冻土地区公路上程[M].北京:人民交通出版社,2005. [4]Chen J D,He Z W,et al.Study on Technique for Slope Protection along Qinghai Tibet Highway[J].Jour-nal of Glacology and Geocryologym,2004,26(suppl):291-295. [5]马玉寿,郎百宁,等.江河源头草地生态环境现状及恢复途径[J].中国草地,1999,(6):59-61. 基金项目:西部交通建设科技项目(2007-318-220-10) 作者简介:杜小冰(1978—),女,北京人,工程师,主要从事公路交通环保与路域生态学研究。 收稿日期:2010-09-26 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 94

半刚性基层沥青路面结构的弊端

半刚性基层沥青路面结构的弊端 摘要:我国沥青路面各种早期损坏发生的原因是复杂的,短期的损坏大都受施工影响,较长时间的损坏则具有某种共性,这种影响相对来说要更大些。这种情况与我国使用半刚性基层沥青路面的结构有一定关系,有时很可能是造成沥青路面耐久性不足的主要原因。 关键词:半刚性基层存在弊端 国际上绝大部分国家早在20世纪70年代起,都采用沥青层的弯拉应变和土基模量作为设计指标,采用柔性基层沥青路面、全厚式路面作为重载交通路段的常用的路面结构。而惟有我国千篇一律地采用弯沉指标,采用半刚性基层沥青路面,甚至于结构层的厚度都差不多。 在沥青路面结构问题上,我们也需要放眼世界。纵观国际上的高速公路和重交通公路,大量使用的是全厚式路面或者柔性基层沥青路面。相反半刚性基层沥青路面普遍使用于交通量不很大的公路,或者往往在半刚性基层下设置一个碎石过渡层。水泥稳定碎石基层和贫混凝土基层是性质安全不同的两个类型,而我们则一直混淆不清。名义上铺筑的无机结合料稳定集料基层,却做成类似于贫混凝土的强度,却又没有按贫混凝土的方法去做。即使同样称为半刚性基层的水泥稳定碎石基层,在强度要求、具体做法上也有许多不同之处。 国际上在20世纪70年代以前,半刚性基层沥青路面也曾经用得很普遍,后来,柔性基层和全厚式路面得到了很大的发展,逐渐成为主流。其原因是半刚性基层在其优点的背后,也有不少弊端,有些无法克服。 1)半刚性基层的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射性裂缝轻重不同地存在。裂缝会导致两种后果:一是裂缝进水;二是车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时,荷载变化不再连续使路面裂缝两侧发生大的应力突变,还形成很大的上下剪切和表面受拉。 2)半刚性基层非常致密,它基本上是不透水或者渗水性很差的材料。水从各种途径进入路面并到达基层后,不能从基层迅速排走,只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚。水进入路面的途径,除了降雨、降雪、化雪的表面水外,还有多种来源。可以说,水进入沥青路面是不可避免的,如不能及时排走就将造成危害。所以都称“水”是造成沥青路面损坏的“元凶”,半刚性基层沥青路面的内部排水性能差是其致命的弱点。 3)半刚性基层有很好的整体性,但是在使用过程中,半刚性基层材料的强度、模量会由于干湿和冻融循环、在反复荷载的作用下因疲劳而逐渐衰减。半刚性基层的状态是由整块向大块、小块、碎块变化,按照整体结构设计路面是偏于不安全的。

基层是柔性路面和半刚性路面的主要承重层

基层是柔性路面和半刚性路面的主要承重层。对于沥青路面和水泥混凝土路面,影响其使用性能和寿命的最关键因素是基层的材料和质量。在任何公路路面工程基层施工过程中,施工质量控制流程从原材料选取、混合料配合比设计抓起,并进行混合料含水量、水泥剂量、强度和压实度等指标的现场检测,最后做好养生和交通管制工作。 一般认为,基层要有足够的强度、刚度、平整度,还应有足够的水稳性、冰冻稳定性和抗冲刷能力,同时,要求其收缩性小,并与面层结合良好。为此,需要做好以下几个方面工作。 1 原材料选取 1.1 材料种类及要求 水泥稳定碎石基层施工时,为使混凝土有足够的时间进行搅拌、运输、摊铺、振捣等工序,要求水泥的初凝时间不能过短;在振捣工作结束后,则要求能尽早凝结并硬化,故水泥的终凝时间不宜过早。水泥的终结时间一般要求6h~10h,其中,夏季施工时,气温很高,表面层的凝结硬化速度很快,水泥终凝时间应尽可能达到10h左右;春秋季施工时水分蒸发缓慢,终凝时间可缩短至6h左右。因此,宜选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,不可使用快硬、早强以及已受潮变质的水泥。同时水泥标号不应太高,宜为32.5。 一般情况,不宜轻易更改、掺混原材料,特别是粗、细集料。若选取多处料源将增加拌合场地面积,增大配合比工作量,并加大现场施工、检测费用。因此,要找准开采量大、质量高的矿口,以破碎出稳定的高质量的粗细集料。 1.2 集料 料源的稳定是混合料获得良好级配的基本保证。相对于沥青面层的料源来讲,基层的料源由于规模相对偏小,机械化程度不高,因面造成石料加工质量普遍不够稳定。存在着最大粒径超标现象以及石屑加工偏粗的问题,这两方面都对基层的施工质量造成很大的影响。集料最大粒径越大,则摊铺的平整度越难以达到,且容易出现分层离析现象,摊铺机也易损

组合结构的优点与缺点

组合结构的优点与缺点 Advantages and Disadvantages of Composite Structures 摘要 本文对组合结构的特点和结构类型作了简要介绍,与钢结构和混凝土结构对比阐明了各种类型的优点与缺点。组合结构就是利用钢结构和混凝土结构的优点,使两种材料组合后的整体工作性能要明显优于二者性能的简单叠加,极大地提升了其综合性能。缺点是结构的节点连接较为复杂。其优点远远大于缺点,值得推广和应用。文章最后给出了组合结构的发展趋势。 关键词:组合结构优点缺点 Abstract The characteristics and types of composite structures are provided in this paper.It illustrates the advantages and disadvantages of composite structures by compared with steel structures and concrete structures. Composite structures take advantages of both steel and concrete structures. Its working performance is superior than the easy superposition of steel structures and concrete structures. So it improves the integrate capability. The disadvantage is that the joints are complex. However, Advantages outweigh the disadvantages, it is worth to extend and apply the composite structures. At the end, we give the development trend of the composite structures. Keywords:composite structures advantage disadvantage

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