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复合式路面温度场有限元分析

复合式路面工程施工组织设计方案

复合式路面施工方案

道路路面结构设计为复合式路面，路面结构层次从上至下为： 5cm中粒式改性沥青混凝土（AC-16C）（掺1.5%沥青道路专用增强纤维）（设计弯沉值21.5）粘贴应力吸收防水土工布（底面粘层油） 22cm厚碾压水泥混凝土（28天设计弯拉强度标准值4.5MPa，抗压强度不小于30 Mpa）贫混凝土（C20）调坡层复合式路面工程量见下表：复合式路面工程量表一、施工组织设计编制依据复合式路面实施施工组织设计是根据下列文件进行编制的： 3、《水泥混凝土路面施工及验收规》（GBJ97-87）。 4、《公路水泥混凝土路面施工技术规》（JTGF30-2003）。 5、《公路沥青路面施工技术规》（JTGD40-2004）。 6、《沥青路面施工及验收规》（GB50092-96）。二、复合式路面施工方法复合式路面由贫混凝土调坡层、碾压混凝土基层、沥青混凝土面层等三层构成，其施工方法分述如下：（一）、贫混凝土调坡层施工方法 1、不需进行处理的原有路面应进行压实。对有龟裂，纵、横裂缝的路面根据

现场情况分别进行处理，可采用将原路面挖松打碎，加水泥进行拌和，摊铺碾压；如果原路面材料质量太差，则挖掉运走，用水泥稳定碎石进行摊铺处理；如果一般性收缩裂纹，则不进行处理。需处理的路面，事先与驻地监理人员沟通，确定工程量。 2、模板安装模板安装按车道宽度进行安装，每车道宽度为3.5米，模板用槽钢，槽钢高度根据调平层的摊铺厚度选择适当型号，模板长度宽为3～5m，每米模板应设置一处支撑固定装置，模板安装前应进行逐桩测量放样，模板安装应稳固、顺直、平整、无扭曲，模板顶面不得有高低错台，高程应符合设计要求。模板应能承受摊铺、振实、整平设备的负载行进冲击和振动时不发生位移，禁止在路面上挖槽嵌入安装模板，模板安装后，与混凝土拌合物接触的表面涂隔离剂。 3、摊铺混凝土采用商品混凝土。混凝土运输车倒退进入摊铺车道，洒水湿润路床，混凝土运输车边前进边卸料。人工配合布料粗平，人工布料应用铁锹反扣，禁止抛掷和耧耙。振捣，可采用插入式振捣棒、振动梁或平板式振捣器进行振捣，振捣时应辅以人工补料找平，平板式振捣器应纵横交错振捣。全面提浆振实，振实后可用滚杠往返拖动2－3遍提浆整平，并对水泥浆始终赶在滚杠前方，多余水泥浆应铲除，拖滚后可用3m刮尺，纵横各一遍整平饰面。贫混凝土终凝后应洒水养护，养护时间不少于7天。 4、模板拆除

低温地区沥青路面结构设计分析

低温地区沥青路面结构设计分析发表时间：2019-05-23T11:01:43.723Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：潘攀 [导读] 因此对沥青路面进行结构设计具有非常重要的意义，特别是针对低温地区的沥青路面，合理的结构设计有助于提高道路使用寿命与质量。中铁四局集团有限公司设计研究院 230000 摘要：本文就低温地区沥青路面结构破坏类型及低温影响效果进行简单分析，并从沥青混合料、基层结构、联结层结构及表面层结构四个方面展开设计研究，旨在为低温地区沥青路面结构设计提供参考建议。关键词：低温地区；沥青路面；结构设计沥青路面具有平坦整洁、环保美观、舒适安全、维修养护简单等特点，因此逐渐成为世界道路桥梁建设工程首要选择，调查发现沥青路面在我国道路建设项目所占比重也呈现逐渐增加的趋势。因此对沥青路面进行结构设计具有非常重要的意义，特别是针对低温地区的沥青路面，合理的结构设计有助于提高道路使用寿命与质量。一、低温地区沥青路面结构破坏研究 1、沥青路面结构破坏类型通过对部分沥青道路调研发现，虽然道路结构、材料配比及使用年限存在较大差异，但道路路面呈现的结构破坏类型及特点却大致相同，具体表现在于：低温地区大多存在周期性冻土现象，道路基层在冻胀融缩的物理作用下容易出现结构变异，破坏道路结构引起不同程度的路面开裂问题。图1展示的就是低温地区常见的沥青路面结构破坏类型。（a）路面剪裂（b）温缩开裂（c）反射开裂图1 沥青论结构破坏类型 2、低温对沥青路面结构影响道路建设需要应用到多种建筑材料，这些材料若长期处于低温状态会出现不同程度的收缩现象，由此产生较大拉应力，若拉应力超过材料拉伸强度将会导致材料结构被破坏进而出现开裂问题。道路路面纵向长度远大于横向长度，因此低温收缩引起的裂缝往往呈现为横向间隔，严重时才会出现纵向裂缝。种类各异的沥青基层对应特定的温度拉应力，因此结合实际情况选择合适的沥青材料显得尤为重要。二、低温地区沥青路面结构设计研究对低温地区沥青路面进行结构设计研究的时候需要针对基层耐受性、面层抗车辙、表面层抗裂性进行综合考量，因此需要对沥青混合料配比、基层温差、联结层荷载、表面层开裂等内容进行重点分析，以便确保结构设计的科学合理。图2 沥青路面基本结构图 1、基于感温性能的沥青混合料设计进行沥青混合料配比设计时需要综合考虑混合料所在位置及耐受特点，进而实现最优设计。图2展示的是沥青路面基本结构，分析可知表面层及联结层处于主要压力承载的高压应力区域，在进行建筑设计时需要选择抗磨损、高模量的沥青混合料，联结层处于表面层与基层的过度位置，最好选择传导效果优异的沥青材料，以便做好路面压力疏导工作。基层结构承受较大的拉应变，就整个路面而言担负着路面压力的重任，因此就沥青道路基层而言结构设计需要围绕荷载疲劳展开，研究发现沥青占比高的混合基层能够承受更大的荷载压力，有效避免了疲劳裂缝的出现。对于处于低温地区的沥青路面设计还需要着重考虑混合料感温性能，不同类型的沥青混合料其感温性能存在差异，在此基础上计算获得代表其粘弹性的劲度抗压指标，进而明确沥青混合料在特定温度时的物理特性。 2、基于大温差作用的沥青基层设计沥青路面各结构在低温大温差的作用下会沿着路面横向出现不均衡温度场，此时的沥青路面这一受约整体在温度场作用下将产生温度

城市地下道路复合式路面结构设计方法

２０１２年１２月第１２期城市道桥与防洪 0引言随着我国经济发展，城市的规模正在迅速变大，城市人口密度的增加给城市交通带来了很大的压力。与此同时，地下道路正以其可提高线路标准、缩短运营里程、保护环境、减少拆迁、噪音污染少等优点而越来越得到人们的青睐。城市地下道路内采用连续配筋混凝土基层和沥青混凝土面层组合的复合式路面具有很多优点。ＣＲＣ层由于纵向配置了足够的钢筋而具有非常强的结构承载能力，同时ＣＲＣ取消了横向接缝，可以减少路面水损害。而ＡＣ层则可以改善路面行驶性能。ＡＣ＋ＣＲＣ路面结构可以大大提高地下道路路面的使用性能、使用寿命和服务水平等。但是由于种种原因，作为地下道路重要组成部分的ＣＲＣ＋ＡＣ复合式路面结构设计却未得到足够的重视，即大部分地下道路内路面结构都是根据以往的经验直接给出的，未经过专题的研究［１］。ＡＣ＋ＣＲＣ作为一种新型的路面结构，设计时常规做法是套用公路沥青路面设计方法。而城市道路与一般公路所承受的交通组成方面存在很大差异，直接套用现有规范势必造成很多不合理的地方。因此，研究和推广ＡＣ＋ＣＲＣ复合式路面结构，并提出相应的设计方法不仅具有重要的现实意义，而且具有很好的工程应用价值。 1交通量调查及轴载换算研究 1.1交通量调查为掌握地下道路交通量情况，针对天津市海河东路地下道路交通组成情况进行了专项交通量调查。由于受调查条件及仪器的限制，该项调查选取工作日内的一天实测交通量换算全天交通量的方法。由于海河东路地处市中心，且靠近天津东站，交通流量相对较大，以小汽车、公交车为主。一天内小汽车、中型客车、大客车交通辆依次为１４３９５ｖｅｈ、５３ｖｅｈ、９４４ｖｅｈ，且早上８：００－１０：００，下午１７：００－１８：３０为高峰小时段。对车重最大的大客车载客量进行统计得到如下表１所列及图１所示。由表１及图１可以看出，载客在２０～３０人的大客车数量明显高于其他类型的车辆。经调查发现，大客车主要由公交车和旅游大巴两种车构成。旅游大巴空车质量在１３ｔ左右，满载４７人，人均体重按６５ｋｇ计，则满载时旅游大巴轴重为７８．７５ｋＮ。公交车空车质量在９．５ｔ左右，满载时有７０人，人均体重按６５ｋｇ计，此时轴载为７０．２５ｋＮ。1.2轴载换算研究在我国，规范中要求轴载换算时，路面设计时以单轴双轮组轴载１００ｋＮ为标准轴载。而调查结果显示：地下道路最大轴载也不过８０ｋＮ，再以１００ｋＮ作为标准轴载显然不合理。轴载换算应遵循的原则［２］：（１）以达到相同的损坏状态为标准，即同一路摘要：该文首先在对城市道路交通组成特点分析的基础上，给出了新的地下道路轴载换算标准，然后利用疲劳等效原则，确定路面结构轴载换算方法。应用ＡＮＳＹＳ力学分析软件分析了复合式路面结构ＡＣ、ＣＲＣ模量及ＡＣ层厚度对ＡＣ层底拉应变、ＣＲＣ板底弯拉应力和复合式路面层间剪应力的影响。然后提出了ＣＲＣ＋ＡＣ复合式路面结构的设计方法，并建立较为系统的设计步骤和流程。关键词：复合式路面；ＡＮＳＹＳ；轴载换算；设计方法中图分类号：Ｕ４１６．０２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－７７１６（２０１２）１２－００３７－０４收稿日期：２０１２－０９－２０作者简介：虞秋富（１９８８－），男，河北秦皇岛人，研究生，研究方向：道路材料与结构。虞秋富１，马士宾１，陈晗１，王海燕２（１．河北工业大学土木学院，天津３００４００；２．天津市市政工程设计研究院，天津３０００５１）城市地下道路复合式路面结构设计方法研究表1大客车载客情况表载客量／人０￣１０１０￣２０２０￣３０３０￣４０４０￣５０５０￣６０车数／ｖｅｈ１９０１７７３１６１６９７２２０图1大客车载客人数分布图道路交通３７

复合式路面结构特点及应用

复合式路面结构特点及应用 1、复合式路面 1.1无论从经济、技术、使用性能方面都优于单一柔性或刚性路面结构。规范定义：面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面 1.2种类： 1）水泥复合式路面：碾压砼—普通砼（RCC—PCC）、贫砼—普通砼（EPCC—PCC）、 2）水泥混凝土加铺沥青混凝土复合路面：碾压混凝土—沥青面层（RCC—AC）、普通混凝土—沥青面层（PCC—AC）、钢筋混凝土—沥青面层（JRC—AC）、连续配筋混凝土—沥青面层（CRC—AC）。 1.3 水泥混凝土——沥青混凝土（CC-AC）复合路面特点： 1）结构组成特点在水泥混凝土路面上加铺沥青层，即修筑水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构，不仅可减少沥青用量（与柔性路面相比），而且可弥补刚性路面的不足（行车舒适性差、养护难度大等）。路面整体刚度大，稳定性好，行驶舒适性好。路面结构组成为：基层+水泥混凝土板+界面层+沥青面层。

沥青路面界面层（连接层）水泥砼路面弹性模量----1200 ----30000 ----5000 基层界面层的材料通常采用的是改性沥青同步碎石或砂粒式沥青混凝土等，厚度5~20毫米，主要起到粘结和防水和防裂作用。界面层材料模量小，具有高粘度，弹性恢复性能好，能够很好的吸收水泥混凝土板由于形变而产生的应力，能够有效的抑制反射裂缝的传播。刚柔性路面最大的特点是组成面层结构的材料的模量不一样，刚度相差很大。水泥混凝土板具有强度高、刚度大、温度敏感性小，材料模量相对比较稳定，属脆性材料。沥青面层材料模量小，温度敏感性大，材料模量随温度变化，呈现明显的黏-弹-塑性。正是由于材料模量的差异较大，从而导致刚柔性路面在车辆荷载及温度应力作用下，呈现明显的变形不协调性（模量——受力状态下应力和应变之比；弹性模量——在弹性阶段应力和应变之比，符合胡克定律）刚度——抵抗弹性变形的能力；劲度——抵抗弹性位移的能力强度——经受外力或其它作用时，抵抗破坏的能力；黏性——流体在运动状态中抵抗剪切变形速率能力的性质；弹性——受外力发生形态变化，除去作用力后能恢复原来状态的性质；塑性——给定荷载下，材料发生永久变形的特性。） 2）力学行为特点。路面结构的组成和各组成材料的力学性质决定了路面的力学行为特点。刚柔性路面的面层材料由刚性的水泥混凝土板和柔性的沥青混合料组成，其受力呈现以下几个方面的特点： (1)当面层沥青混合料厚度较小时，路面呈现出刚性路面特点，水泥混凝土板承受较大的竖向应力和水平应力。此时的沥青面层主要是起到改善路面行驶的舒适性，

路面结构设计分析

路面结构设计学院：专业：学号：姓名：授课老师：

0 前言道路是人类社会发展和进步的垫脚石，道路工程在人类社会发展中有着重要的作用。随着运输工具的现代化和人们交往的日益扩大，道路交通的作用更大重要和突出。道路是人们生活、学习、工作、旅游等出行的通道，是旅客、货物中转和集散的最主要途径，是城乡结构的骨架、城市建设的基础，是抵御自然灾害的通道，是自然灾害或战争时人员集散的场地，等等。总之，道路是社会发展的基础产业，是经济发展的先行设施，在工农业生产、国土开发、国防建设、旅游事业等国民经济和社会发展个方面发挥了举足轻重的作用。我国家高速公路常用的路面结构形式主要有刚性和柔性两种，即水泥混凝土和沥青混凝土路面。水泥混凝土路面具有刚度大承载能力强，耐久性、耐候性、耐高温性能强，抗弯拉强度高、疲劳寿命长，平整度衰减慢、高平整度持续时间长，扩散荷载能力强，稳定性好、施工取材方便，路面环保，运行油耗低经济性好，路面色度低、色差小、隔热性好等优点,但水泥混凝土路面同等平整度舒适性差，板体性强、对基层的抗冲刷性能要求高，反射易使眼睛疲劳，超载、板底脱空等很敏感,且受施工质量的影响大,一旦出现质量问题,破坏就会迅速发展,难以维修、维护,并且破坏后修复困难,维修费用很高。沥青混凝土路面具有可以分期修建、通车快，平整度易于得到保证、整体性好、行车舒适、易于修复、噪音小等优点,但沥青混凝土路面具有对水和温度比较敏感,在水文、气候条件较差及缺乏碱性集料的地区,易造成沥青路面的早期破坏，路面平整度保持性差，路面材料耐久性差，使用寿命较短，运行及养护维修成本较高、环保性能差等缺点。综上所述，沥青混凝土路面和水泥混凝土路面各有其的优缺点。路面结/构设计就是合理设置路面各结构层的位置和层厚，充分发挥各层材料的特性，以抵抗车轮荷载和环境因素的作用，实现路面的设计使用寿命，同时，提供良好的服务质量。在设计路面结构时，采用何种结构类型不是简单的问题。很有必要从筑路地区气候环境、地质状况、交通量大小、材料种类及供给情况、施工技术水平等因素，两种路面的施工方法、使用性能、破坏状况、维护方式、养护费用等方面进行全面比较权衡,从道路等级、路用性能要求、经济、技术、社会、环境效益等方面进行综合分析,优选出较合理的路面结构类型。

路基路面工程(第四版)期末复习大总结

第一章概论第二节路基路面工程的特点与性能要求一、路基路面工程的特点路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物路面：路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。二、路基路面工程的性能要求承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性第三节路基路面结构及层位功能一、路基横断面填方路基结构0~30cm范围称为路床，30～80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。二、路面横断面槽式横断面、全铺式横断面四、路面结构分层及层位功能面层、基层、路基。面层：沥青面层材料主要考虑抗车辙和抗剪切基层：基层是是路面结构中的承重层，应具有一定的强度和刚度，并具有良好的抵抗疲劳破坏的能力垫层：水稳定性和隔温性能要好五、路面面层类型及适用范围沥青混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路水泥混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路六、路面分类按面层材料区分：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面按力学特性区分：柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面按基层材料类型及组合形式的不同，可将沥青混凝土路面划分为：柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、复合式路面（刚性基层沥青路面）第四节路基路面结构的影响因素一、路基路面稳定性影响因素地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别

二、路基路面工程的环境因素路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩保持路基干燥的主要方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施路基路面结构的强度、刚度、及稳定性，在很大程度上取决于路基的湿度变化第五节公路自然区划区划的三个原则：道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则一、一级区划的主要指标 “公路自然区划”分三级进行区划，一级区划是首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒七个大区。二、二级划分的主要指标潮湿系数K 第二章路基土的特性及设计参数第一节路基土的分类及工程特性一、路基土的分类巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。土的颗粒组成特征用不同粒径粒组在土中的百分含量表示二、路基土的工程性质巨粒土：良好的路基材料，亦可用于砌筑边坡砾石混合料：填筑路基、铺筑中级路面，适当处理后可以铺筑高级路面的基层、底基层砂性土：理想的路基填筑材料粉性土：不良公路用土黏性土：筑成的路基能获得稳定三、路基填料的选择漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石：性能评定为优，施工性评定为中土石混合料：性能评定为优，施工性评定为良砾类土、砂类土：性能评定为优，施工性评定为优粉质土：性能评定为差，施工评定为良黏质土：性能评定为良，施工性评定为良第二节路基水温状况及干湿类型一、路基湿度的来源大气降水、地面水、地下水、毛细水、水蒸气凝结水、薄膜移动水

复合式路面施工方案

复合式路面施工方案道路路面结构设计为复合式路面，路面结构层次从上至下为： 5cm中粒式改性沥青混凝土（AC-16C）（内掺1.5%沥青道路专用增强纤维）（设计弯沉值21.5）粘贴应力吸收防水土工布（底面粘层油） 22cm厚碾压水泥混凝土（28天设计弯拉强度标准值4.5MPa，抗压强度不小于30 Mpa）贫混凝土（C20）调坡层复合式路面工程量见下表：复合式路面工程量表一、施工组织设计编制依据复合式路面实施施工组织设计是根据下列文件进行编制的： 3、《水泥混凝土路面施工及验收规范》（GBJ97-87）。 4、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）。 5、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGD40-2004）。 6、《沥青路面施工及验收规范》（GB50092-96）。二、复合式路面施工方法复合式路面由贫混凝土调坡层、碾压混凝土基层、沥青混凝土面层等三层构成，其施工方法分述如下：（一）、贫混凝土调坡层施工方法 1、不需进行处理的原有路面应进行压实。对有龟裂，纵、横裂缝的路面根据

道路结构层次解析

道路结构层次解析集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

道路结构一般分为：，路基填筑，结构（碎石）垫层，铺筑砼基层，沥青面层，然后是附属结构路面结构层指的是构成路面的各铺砌层，按其所处的层位和作用，主要有、基层和垫层。面层刚度和稳定性面层位于整个路面结构的最上层。它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用，同时受到降雨和气温变化的不利影响最大，是最直接地反映路面使用性能的层次。因此，与其它层次相比，面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性，并且耐磨、不透水，其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。道路等级愈高、设计车速愈大，对路面抗滑性、平整度的要求愈高。修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。沥青面层往往由2、3层构成。表面层有时称磨耗层，用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散，可用或沥青混凝土铺筑。中面层、下面层为主面层，它是保证面层强度的主要部分，可用沥青混凝土铺筑。基层垂直力的作用基层位于面层之下，垫层或路基之上。基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用，并把它扩散到垫层和土基，基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。故需选择强度较高，刚度较大，并有足够水稳性的材料。用来修筑基层的材料主要有：水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾)，工业废渣稳定土或稳定粒料，各种碎石混合料或天然砂砾。基层可分两层铺筑其上层称基层或上基层，起主要承重作用，下层则称下基层，起次要承重作用。底基层材料的强度要求比基层略低些，可充分利用当地材料，以降低工程造价。考虑到扩散应力的需要和施工的方便，基层的宽度应较面层每侧至少宽出Δ1(cm)，底基层每侧比基层至少宽出Δ2(cm)。透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。基层指路面面层以下，路床以上的结构层，一般为半刚性基层，也有柔性基层和刚性基层。底基层是指下层的基层垫层垫层是介于基层与土基之间的层次垫层指铺设于基层和路床之间的过渡层，一般为级配砂砾或级配碎石。? 并非所有的路面结构中都需要设置垫层，只有在土基处于不良状态，如潮湿地带、湿软土基、北方地区的冻胀土基等，才应该设置垫层，以排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿状态。垫层主要起隔水(地下水、毛细水)、排水(渗入水)、隔温(防冻胀、翻浆)作用，并传递和扩散由基层传来的荷载应力，保证路基在容许应力范围内工作。修筑垫层的材料

CRC AC复合式路面结构应用比较与分析

CRC+AC复合式路面结构应用比较与分析-建筑论文CRC+AC复合式路面结构应用比较与分析葛永卫（衡水路桥工程有限公司河北衡水050000）【摘要】随着公路交通量的快速增长，车辆超载严重，轴载不断增加，造成了公路路面早期损坏，为了应对重载交通带来的早期病害，国内外提出了采用连续配筋水泥混凝土及沥青罩面复合式长久性路面，把主要病害局限在沥青罩面层上。关键词复合式路面连续配筋水泥混凝土沥青罩面层由于连续配筋水泥混凝土刚度大，荷载作用下沥青罩面层基本处于受压的状态，因此复合式路面结构的主要表现为罩面层与水泥混凝土层间的抗剪强度不足引起的推移以及沥青混合料自身抗剪强度不足引起的车辙病害。由于沥青罩面层的厚度相对于正常的半刚性基层沥青路面面层厚度小、沥青混合料类型以及受力相对单一，因此研究和推广CRC+ AC复合式路面结构十分必要。目前CRC+ AC 复合式路面在国内的应用较少，现行《公路水泥混凝土路面设计规范》( JTG D40-2002) 也只建议在高速公路建设中使用。 1．湖南省长潭高速公路CRC+ AC 复合式路面（1）湖南省长潭高速公路为京珠主干线的一段，全长44.76 Km，4 车道，路基宽27.5 m，原路面结构为水泥混凝土路面。1997年建成通车，经过6a 多的运营，累计标准轴次已接近设计轴次，由于原结构设计较薄( 25cm 混凝土板+ 20 cm 水泥砂砾基层) ，重轴载较多( 调查表明，轴重大于10t 的有37.6%，而轴重大于13 t 的超重车也有22.98% ) ，到路面改造时，损坏严

重。为适应重载交通的要求，弥补原结构上的不足，在对原旧水泥混凝土路面进行换板、压浆、清缝、灌缝等处理后，采用连续配筋混凝土补强调平层后，再加铺10 cm 沥青面层的改造方案。如表1.所示。（2）连续配筋混凝土板纵向钢筋采用直径18 mm 的II型钢筋，间距24 cm，配筋率0.6008%。计算可得:裂缝间距1.632 m，在1- 2.5 m 之间；裂缝宽度0.93mm，小于1 mm；钢筋应力168 MPa，小于钢筋屈服强度335MPa。横筋采用直径14 mm 的II 型钢筋，间距80 cm，配筋率0.106 9% ，纵向配筋率为横向配筋率的5.62 倍，符合规范。路面改造工程于2003 年实施，2003 年底完工，经过近4年的使用效果良好。 2. 江苏省沿江高速公路CRC+ AC 试验路 2004 年江苏省的沿江高速公路长寿命试验路结构方案中有两段采用CRC+ AC 结构，其中沥青面层采用10cm ( 4cm 改性沥青SMA-13+ 6cm 改性沥青AC-20) 结构的620 m 和6 cm 改性沥青SMA-13 结构的580 m，CRC 分别采用26 cm 和24 cm，以适应不同的交通量，结构见图1.。

Ansys有限元分析温度场模拟指导书

实验名称：温度场有限元分析一、实验目的 1. 掌握Ansys分析温度场方法 2. 掌握温度场几何模型二、问题描述井式炉炉壁材料由三层组成，最外一层为膨胀珍珠岩，中间为硅藻土砖构成，最里层为轻质耐火黏土砖，井式炉可简化为圆筒，筒内为高温炉气，筒外为室温空气，求内外壁温度及温度分布。井式炉炉壁体材料的各项参数见表1。表1 井式炉炉壁材料的各项参数三、分析过程 1. 启动ANSYS，定义标题。单击Utility Menu→File→Change Title菜单，定义分析标题为“Steady-state thermal analysis of submarine” 2.定义单位制。在命令流窗口中输入“/UNITS, SI”，并按Enter 键

3. 定义二维热单元。单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 菜单，选择Quad 4node 55定义二维热单元PLANE55 4.定义材料参数。单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models菜单

5. 在右侧列表框中依次单击Thermal→Conductivity→Isotropic，在KXX文本框中输入膨胀珍珠岩的导热系数0.04，单击OK。 6. 重复步骤4和5分别定义硅藻土砖和轻质耐火黏土砖的导热系数为0.159和0.08，点击Material新建Material Model菜单。 7.建立模型。单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→By Dimensions菜单。在RAD1文本框中输入0.86，在RAD2文本框中输入0.86-0.065，在THERA1文本框中输入-3，在THERA2文本框中输入3，单击APPL Y按钮。

电磁场有限元分析

水轮发电机单通风沟三维简化模型温升计算一、问题分析近年来，随着水轮发电机单机容量的不断增加，在发电机进行能量转换过程中产生的损耗不断增大，使其运行的温升问题日趋严峻。根据上述情况，运用有限元分析方法，建立发电机单通风沟三维简化模型进行发电机温升计算。二、电机单通风沟有限元分析 1.1 水轮发电机单通风沟三维简化模型建立根据实际水轮发电机结构和通风沟特点，并考虑可接受误差，进行适当简化，以便于简化有限元分析计算得到以下模型，如图1所示。图1 发电机单通风沟简化物理模型由图1所示：水轮发电机单风沟简化物理模型三维求解域在轴向上包含发电机一个通风沟以及通风沟两侧各半个轴向铁心段；幅向上包含发电机定子三个槽、转子两个槽。根据有限元分析特点，对发电机单通风沟简化物理模型进行网格剖分，得到发电机单通风沟简化物理模型剖分图如图2所示。

图2 电机单通风沟简化物理模型网格剖分由于物理模型较小，可以适当加密剖分进而提高计算精度，故采用楔形和六面体的混合网格进行剖分，总网格数共48万，节点数为30万。利用有限体积法，将流体场和温度场进行强耦合求解，从而得到发电机的详细温升分布情况。 1.2 边界条件在图1中，求解域内的面 S为径向通风沟的进风口，沿径向与面 1 S对应的面2S为径向通风沟的出风口。由此，根据所研究发电机的实1 际运行工况，可以给定如下发电机单风沟物理模型的边界条件：1）冷却空气的初始基值绝对温度为0K； 2）径向通风沟入口 S风速为5.1m/s的速度入口边界，通风沟出 1 口 S为自由流动边界； 2 3）求解域其它外边界均为绝热面，发电机内部流体与固体的接触面均为无滑移边界面。

路面结构设计浅析

路面结构设计浅析路面结构设计浅析摘要：路面不但要承受车轮荷载的作用，而且要受到自然环境因素的影响。由于行车荷载和大气因素对路面的影响作用，一般随深度而逐渐减弱，因此，路面的结构设计不容忽视。关键词：路面结构路面材料结构设计引言：路面通常是多层结构，将品质好的材料铺设在应力较大的上层，品质较差的材料铺设在应力较小的下层，从而形成了路基之上采用不同规格和要求的材料，分别铺设垫层、基层和面层的路面结构形式。一、路面结构组成 ⑴面层面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由一至三层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。因此，面层应具有足够的结构强度，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；其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成；其上层可为磨耗层，其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。 ⑵基层基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。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。它应具有足够的强度和刚度，具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时，可设为两层，分别称为上基层和底基层，并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有：各种结合稳定土、天然砂砾，各种碎石和砾石、片石，各种工业废渣等。 ⑶垫层垫层介于土基与基层之间，将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形，阻止路基土挤入基层中，

道路结构层次解析

道路结构一般分为：地基处理，路基填筑，结构（碎石）垫层，铺筑砼基层，沥青面层，然后是附属结构（路肩石，栏杆等）。路面结构层指的是构成路面的各铺砌层，按其所处的层位和作用，主要有面层、基层和垫层。面层刚度和稳定性面层位于整个路面结构的最上层。它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用，同时受到降雨和气温变化的不利影响最大，是最直接地反映路面使用性能的层次。因此，与其它层次相比，面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性，并且耐磨、不透水，其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。道路等级愈高、设计车速愈大，对路面抗滑性、平整度的要求愈高。修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。沥青面层往往由2、3层构成。表面层有时称磨耗层，用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散，可用沥青玛蹄脂碎石混合料或沥青混凝土铺筑。中面层、下面层为主面层，它是保证面层强度的主要部分，可用沥青混凝土铺筑。基层垂直力的作用基层位于面层之下，垫层或路基之上。基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用，并把它扩散到垫层和土基，基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。故需选择强度较高，刚度较大，并有足够水稳性的材料。用来修筑基层的材料主要有：水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾)，工业废渣稳定土或稳定粒料，各种碎石混合料或天然砂砾。基层可分两层铺筑其上层称基层或上基层，起主要承重作用，下层则称下基层，起次要承重作用。底基层材料的强度要求比基层略低些，可充分利用当地材料，以降低工程造价。考虑到扩散应力的需要和施工的方便，基层的宽度应较面层每侧至少宽出 Δ1(cm)，底基层每侧比基层至少宽出Δ2 (cm)。透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。基层指路面面层以下，路床以上的结构层，一般为半刚性基层，也有柔性基层和刚性基层。底基层是指下层的基层垫层垫层是介于基层与土基之间的层次垫层指铺设于基层和路床之间的过渡层，一般为级配砂砾或级配碎石。

ANSYS大型变压温度场的有限元分析

ANSYS大型变压温度场的有限元分析杨涛华北科技学院机电工程系材控B112班摘要：变压器是一种静止的电能转换装置，它利用电磁感应原理，根据需要可以将一种交流电压和电流等级转变成同频率的另一种电压和电流等级。它对电能的经济传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义；同时，它在电气的测试、控制和特殊用电设备上也有广泛的应用。如何开发合适的温度场计算技术，准确地计算变压器在各种运行状态下内部线圈、结构件及铁芯等部位的温度，控制内部热点温度不超过其内部绝缘材料的许用温度，从而保证变压器的热寿命，提高变压器的安全可靠性，是企业急需解决的问题。准确计算出变压器的平均温升和最热点温升，并合理地控制其分布，以满足标准要求，是保证变压器安全、稳定和高校运行的关键。关键字：温度场;变压器；铁芯；有限元；ANSYS 1引言变压器是电力网中的主要设备，其总容量达到发电设备总容量的5～6倍。电力变压器的技术性能、经济指标直接影响着电力系统的安全性、可靠性和经济性。随着科学技术的发展、生产技术的进步以及新型电工材料的开发应用，变压器的各项性能指标不断刷新，单机容量越来越大，变压器中的漏磁场也随之增大，引起了人们的关注。在额定运行情况下，漏磁场的增强引起的变压器附加损耗的增加将直接影响变压器的运行效率和产品的竞争力。严重的是，由于漏磁场在一定范围内的金属结构件中产生的涡流损耗不均匀，有可能造成这些结构件的局部过热现象。变压器的容量越大，漏磁场就越强，从而使稳态漏磁场引起的各种附加损耗增加，如设计不当它将造成变压器的局部过热，使变压器的热性能变坏，最终导致绝缘材料的热老化与击穿。在电力系统发生短路时，暂态短路电流产生的漏磁场还可能产生巨大的机械力，对其绝缘和机械结构造成致命威胁。为了避免此种事故发生，必须对漏磁场进行全面的分析。为此，对变压器运行的效率、寿命和可靠性提出了越来越高的要求。变压器在220℃温度下, 保持长期稳定性，在350℃温度下, 可承受短期运行，在很广的温度和湿度范围内, 保持性能稳定，在250℃温度下, 不会熔融,流动和助燃，在750℃温度下, 不会释放有毒或腐蚀性气体。为了减少过高温度对变压器绝缘材料的影响，使变压器实现预期的使用寿命，保证变压器安全可靠的运行，变压器各部分都有各自所规定的温度极限，现主要对变压器的铁芯和绕组进行有限元分析。 2变压器 2.1变压器的基本原理由于变压器是利用电磁感应原理工作的，因此它主要由铁心和套在铁心上的两个（或两个以上）互相绝缘的线圈所组成，线圈之间有磁的耦合，但没有电的联系（如图1所示）。

路基路面工程复习重点(第四版)黄晓明主编

第一章路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面：路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。路基路面工程的性能要求：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性路基横断面:填方路基结构0~30cm范围称为路床，30～80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。路面横断面:槽式横断面、全铺式横断面路面结构分层及层位功能面层、基层、垫层。面层：直接承受行车荷载和自然力的反复作用，应具有足够的强度和抗变形，抗水害、抗疲劳的性能，还要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。基层：是路面结构的主要承重层，进一步扩散行车荷载到底部。要有有足够的强度、一定的刚度和良好水稳定性；表面应平整，与面层很好的结合。垫层：来层调节和改善路基的湿度和温度状况，保证路面结构的稳定性或抗冻性。要有有良好的水稳定性、隔温性和透水性。路面分类:按力学特性区分柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面路基路面稳定性影响因素地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别路基路面工程的环境因素

路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩路基路面结构的强度、刚度、及稳定性，在很大程度上取决于路基的湿度变化保持路基干燥的主要方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施为什么要进行公路的自然区划（1）公路工程与自然条件关系非常密切；（2）我国地域辽阔，各地的气候、地形地貌、水文地质等条件有很大的差别；（3）公路工程中各结构物的设计方法和施工措施因地域而异。公路自然区划的三个原则：1、道路工程特征相似的原则；2、地表气候区划差异性的原则；3、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则我国公路自然区划分为三级，一级区划是首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒七个大区1、北部多年冻土区；2、东部温润季冻区；3、黄土高原干湿过渡区；4、东南湿热区；5、西南潮暖区；6、西北干旱区； 7、青藏高寒区。二级区划的主要指标是“潮湿系数K”将一级区划指标具体补充为六个等级：1、过湿；2、中湿；3、润湿；4、润干；5、中干；6、过干。三级区划有两种方法对二级区划进一步划分：1、按照地貌、水温和土质类型；2、是以水热、地理和地貌等为标志。第二章路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土；它们的粒径界限是：60、

高速公路路面结构设计分析

高速公路路面结构设计分析摘要：当前在进行高速公路路面结构设计的过程中，已经开始应用分期修建技术，这项技术可以有效的解决，软土地基或者不良地基等问题，可以促进工程的顺利建设。因为在进行高速公路建设的过程中，建设周期比较长，跨越的区域比较多，会面临一些不良地基问题。要想提高高速公路路面结构的设计质量，就需要采用正确的施工技术，对各个环节存在的问题，进行预测和解决，才能促进这项工程进行更好的发展。本文就高速公路路面结构设计进行相关的分析和探讨。关键词：高速公路；路面结构；设计；分析探讨很多施工企业在进行高速公路工程项目建设的过程中，并没有重视路面结构的设计工作，也没有选用专业的设计人员来制作施工图纸，导致施工图纸无法为工程的建设提供有效的支持，在进行工程建设的过程中，会面临更多的问题。因为高速公路是一项综合性的项目，在建设的过程中，涉及到的内容比较多，如果没有提高路面结构的设计质量，就会影响工程的应用效果，甚至会引发重大的交通事故，因此施工企业需要重视路面结构的设计工作[1]。一、高速公路路面结构设计要点（一）提高承载能力因为高速公路路面上来往的车辆比较多，存在一些重型车辆，这些车辆的负荷能力比较大，车速比较快，这就对高速公路的承载能力提出了更高的要求。设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，需要对各个结构层的材料特点进行深入的了解，并且对负荷应力的变化规律进行全面的把握，才能提高结构层的应用强度和刚度。确保路面结构在使用的过程中，具备更好的承载能力，才能避免因为路面结构的质量问题，引发重大的安全事故[2]。（二）提高结构耐久性能在进行高速公路路面结构设计的过程中，因为这项工程的建设地域存在一定的差异，所面临的自然环境有所不同。因此设计人员需要结合不同区域的气候条件，合理的选择建设材料和结构类型，才能避免公路在使用的过程中出现病害问题。在一些气候比较寒冷的区域，需要防止裂缝问题的出现，应该加强材料和厚度的设计，才能提高结构的性能。如果建设区域的雨水比较多，气候比较潮湿，应该预防车辙问题和水损害问题，需要加强防水设计[3]。二、高速公路结构层设计（一）组合设计设计人员在进行高速公路路面结构设计的过程中，常见的结构层组合形式有4种。其中路面结构的主要承载层是半刚性基层，在应用的过程中对整个路面的使用性能存在较大的影响，而且在进行综合设计的过程中，建设成本比较低。全厚式路面基层在应用的过程中，一般采用的是沥青材料，这种材料在应用的过程中，粘弹性比较好，容易产生塑性变形，能够建设比较厚的基层，可以避免基层中出现损坏的问题。这种结构在建设的过程中，投入的成本比较高，使用的时间比较长，在应用的过程中，可以降低维修工作的难度。刚性基层和沥青路面结构的综合设计形式，改变了传统的基层建设形式，是通过混凝土结构的建设，提高了路面结构的承载能力。但因为混凝土结构的刚度比较大，在使用的过程中，容易出现开裂等问题，会增加养护工作的负担，提高了建设成本[4]。

基于有限元的电磁场仿真与数值计算

鼠笼异步电动机磁场的有限元分析摘要鼠笼异步电动机具有结构简单、价格低廉、运行可靠、效率较高、维修方便等一系列的优点，在国民经济中得到广泛的应用。工业、农业、交通运输、国防工程以及日常生活中都大量使用鼠笼异步电动机。随着大功率电子技术的发展，异步电动机变频调速得到越来越广泛的应用，使得鼠笼异步电动机在一些高性能传动领域也得到使用。鼠笼异步电动机可靠性高，但由于种种原因，其故障仍时有发生。由于电动机结构设计不合理，制造时存在缺陷，是造成故障的原因之一。对电机内部的电磁场进行正确的磁路分析，是电机设计不可或缺的步骤。利用有限元法对电机内部磁场进行数值分析，可以保证磁路分析的准确性。本文利用Ansys Maxwell软件，建立了鼠笼式异步电机的物理模型，并结合数学模型和边界条件，完成了对鼠笼式异步电动机的磁场仿真，得到了物理模型剖分图，磁力线和磁通分布图，为电机的进一步设计研究提供了依据。关键词：Ansys Maxwell；鼠笼式异步电机；有限元分析

一、前言当电机运行时，在它的内部空间，包括铜与铁所占的空间区域，存在着电磁场，这个电磁场是由定、转子电流所产生的。电机中电磁场在不同媒介中的分布、变化及与电流的交链情况，决定了电机的运行状态与性能。因此，研究电机中的电磁场对分析和设计电机具有重要的意义。在对应用于交流传动的异步电机进行电磁场的分析计算时，传统的计算方法因建立在磁场简化和实验修正的经验参数的基础之上，其计算精度就往往不能满足要求。如果从电磁场的理论着手，研究场的分布，再根据课题的要求进行计算，就有可能得到满意的结果。电机电磁场的计算方法大致可以分为解析法、图解法、模拟法和数值计算法。数值解法是将所求电磁场的区域剖分成有限多的网格或单元，通过数学上的处理，建立以网格或单元上各节点的求解函数值为未知量的代数方程组。由于电子计算机的应用日益普遍，所以电机电磁场的数值解法得到了很大发展，它的适用范围超过了所有其它的解法，并能达到足够的精度。对于电机电磁场问题，常用的数值解法有差分法和有限元法两种。用有限元法时单元的剖分灵活性大，适用性强，解的精度高。因此我们采用有限元法对电机电磁场进行数值计算。 Maxwell2D 是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维电磁场有限元分析软件。在这里，我们利用Ansys的Maxwell2D 有限元分析工具对一个三相四极电机进行有限元分析，构建鼠笼式异步电机电动机的物理模型，并结合电机的数学模型、边界条件进行磁场分析。