传力杆与混凝土界面最大应力分布规律

传力杆交通荷载的影响

板长分别取 4. 0 、5. 0 、6. 0 m , 板厚 26 cm , 板模量 E c =30 GPa , 地基模量 Es =150 M Pa , 传力杆模量 210 GPa ,直径 32 mm ,计算传力杆与混凝土界面接触应力。结果表明 , 板长对传力杆与混凝土界面接触应力分布规律及最大接触应力值影响不大。因此,只对板长为 5. 0 m 情况时的传力杆与混凝土界面应力分布规律进行研究 。图 3 、4 分别为接缝面受荷板和未受荷板处传力杆与混凝土界面的最大主应力、最大剪应力和最大垂直应力分布。图 3(b) ～(d)中横轴表示传力杆与混凝土界面圆周的角度位置,0°(360°)表示传力杆底部,180°表示传力杆顶部,最大压应力发生在传力杆底部,最大剪应力发生在传力杆底部两侧,最大主应力和最大拉应力均发生在传力杆的两侧;对于受荷板 ,最大压应力、最大剪应力、最大拉应力均发生在传力杆顶部或底部, 最大主应力发生在底部。应力分布云图可以更直观地了解应力沿圆周的分布规律。由此可见,在接缝面处传力杆周围混凝土高剪应力和高支承应力,容易导致与传力杆相接触的混凝土的挤碎和拉裂等破坏,增加传力杆松动量,降低传递荷载能力,甚至导致板边整体碎裂破坏。

传力杆温度的影响

温度沿面板厚度的不均匀分布,使面板产生翘曲变形,传力杆也随之发生弯曲变形,传力杆的弯曲使传力杆与混凝土接触面出现应力。随着交通荷载作用,传力杆弯曲变形增加,这将进一步增大传力杆与混凝土界面的接触应力。开裂是混凝土路面损坏的主要形式,包括板中横向裂缝、板边和板角断裂。板长5. 0 m 时在温度与交通荷载共同作用下的传力杆与混凝土界面最大主应力、最大剪应力和垂直应力分布规律。由图5 可知,所有情况下最大剪应力和最大压应力均出传力杆与混凝土界面顶部,表明与传力杆顶部相接触的混凝土承受弯曲变形,主应力值最大,而最大主应力出底部附近。因此,与传力杆顶部和底部相接触的混凝土存在压碎或者拉裂的可能。另外, 计算结果还表明, 板长对传力杆与混凝土界面接触应力分布规律无明显影响,最大接触应力值不因板长而变化。