BFRP 筋连续配筋混凝土路面的配筋设计

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.04.011

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (4): 74-80.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.04.011

BFRP 筋连续配筋混凝土路面的配筋设计

张丽娟¹ 徐忠正¹ 钟清文²

1．华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640; 2．广东省公路管理局，广东广州 510075

收稿日期:2016-05-20 修回日期:2016-08-12 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-03-01
通信作者: 张丽娟( 1968-) ，女，博士，副教授，主要从事路面工程研究． E-mail:tczljuan@scut.edu.cn
作者简介:张丽娟( 1968-) ，女，博士，副教授，主要从事路面工程研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 51278201) ; 广东省交通运输厅科技项目( 科技-2013-02-015) ; 广东省公路管理局科研课题( 2013-5)

Reinforcement Design of BFRP-Reinforced Continuously-Reinforced Concrete Pavement

ZHANG Li-juan¹ XU Zhong-zheng¹ ZHONG Qing-wen²

1.School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.Administration Bureau for Highway of Guangdong Province,Guangzhou 510075,Guangdong,China.

Received:2016-05-20 Revised:2016-08-12 Online:2017-04-25 Published:2017-03-01
Contact: 张丽娟( 1968-) ，女，博士，副教授，主要从事路面工程研究． E-mail:tczljuan@scut.edu.cn
About author:张丽娟( 1968-) ，女，博士，副教授，主要从事路面工程研究．
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China( 51278201)

摘要/Abstract

摘要： 建立BFRP 筋连续配筋混凝土路面的均匀温降模型，考虑混凝土材料的干燥收缩以及基层约束作用，推导出裂缝控制指标( 裂缝间距、裂缝宽度和筋材应力) 的解析解公式，采用有限元方法验证解析解公式的有效性．利用解析法分析BFRP 筋的配筋方案及其材料特性对裂缝控制指标的影响，推荐BFRP 筋连续配筋混凝土路面的配筋设计指标．研究结果表明: 随着配筋率的增大，裂缝间距、裂缝宽度以及筋材应力逐渐减小，相同的配筋率下采用小直径、小间距的配筋方案对控制裂缝更为有利; 增大BFRP 筋弹性模量、BFＲP 筋与混凝土的粘结刚度系数可减小裂缝间距和裂缝宽度，但对筋材应力影响轻微;应采取有效的工程措施来提高BFRP 筋的弹性模量及BFRP 筋与混凝土的粘结刚度系数．在BFRP 筋连续配筋水泥混凝土路面的配筋设计中，建议裂缝平均间距限值为2． 0 m，裂缝宽度限值为1． 0mm，CRC 层配筋率不小于0． 6%．

关键词: 道路工程, 配筋设计, 解析法, BFRP 筋, 连续配筋混凝土路面, 均匀温降, 混凝土干缩

Abstract:

In this paper,first,a model to describe the uniform temperature drop of BFRP ( Basalt Fiber-Reinforced Plastics) bar-reinforced CRCP ( Continuously Reinforced Concrete Pavement) is proposed.Next,by taking into consideration the dry shrinkage of concrete and the constraint by base,the formulas for the analytical solution of such crack control indicators as crack spacing,crack width and reinforcement stress are derived and verified through finite element simulation.Then,the effects of BFRP bar design and the corresponding material properties on crack control indicators are analyzed,and the indicators for the reinforcement design of BFRP-reinforced CRCP are recommended.The results show that ( 1) the crack spacing,crack width and reinforcement stress of BFRP bar all decrease with the increase of the percentage of longitudinal reinforcement,and smaller diameter and spacing of BFRP bar is better for the control of cracks at the same percentage of longitudinal reinforcement; ( 2) with the increase of the elastic modulus of BFRP bar and with the bond stiffness between BFRP bar and concrete,both the crack spacing and the crack width decrease,while the reinforcement stress of BFRP bar almost remains unchanged; and some engineering countermeasures should be adopted to improve the elastic modulus of BFRP bar and the bond stiffness coefficient between BFRP bar and concrete.Moreover,for the reinforcement design of BFRP-reinforced CRCP,three crack control indicators are recommended,namely an average crack spacing limit of 2. 0 m,a crack width limit of 1. 0mm and a percentage of longitudinal reinforcement of not less than 0. 6%.

Key words: road engineering, reinforcement design, analytical method, BFRP-reinforced, CRCP, uniform temperature drop, concrete shrinkage

中图分类号:

U416

张丽娟徐忠正钟清文. BFRP 筋连续配筋混凝土路面的配筋设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(4): 74-80.

ZHANG Li-juan XU Zhong-zheng ZHONG Qing-wen. Reinforcement Design of BFRP-Reinforced Continuously-Reinforced Concrete Pavement[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2017, 45(4): 74-80.

[1]	毛雪松, 王悦月, 吴谦, 等. 渗流作用下多级配土石混合填料的结构演化规律[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(2): 65-75.
[2]	于斌, 张钰钦, 王羽尘, 等. 基于车载激光点云的道路几何信息自动化提取[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(2): 88-99.
[3]	张驰, 任士鹏, 王博, 等. 长大下坡路段货车运行速度特性及预测[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(3): 38-49.
[4]	付国志, 韦金城, 赵延庆, 等. 沥青路面结构的动态效应对验收弯沉值的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 90-96.
[5]	艾长发, 黄杨权, 罗柳芬, 等. 基于 ISS ＆ SSDR 的沥青路面层间疲劳寿命外因素综合影响预估#br#[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(5): 58-66,74.
[6]	张驰, 胡涛, 林宣财, 等. 高速公路连续长下坡路段大型货车专用缓速车道研究 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(4): 104-113.
[7]	李百建朱良生符锌砂李勇. 两种内衬加固混凝土管涵的力学性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(6): 101-107.
[8]	朱江鸿韩淑娴童艳梅李燕余荣光张虎元. 干湿循环对不同密度砂岩强度劣化的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(3): 126-134.
[9]	施成华刘建文王祖贤彭立敏杨高尚 . 基坑开挖对邻近单桩影响的改进计算方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(10): 105-113.
[10]	张驰侯宇迪秦际涵张宏. 基于制动毂温升的连续下坡安全设计方法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(10): 139-150.
[11]	李百建符锌砂朱良生. 基于刚度等效的钢波纹板－减压板力学特性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(9): 131-139.
[12]	李百建朱良生符锌砂. 基于刚度等效的钢波纹板叠合梁结构数值分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(12): 111-120.
[13]	申爱琴宋攀郭寅川李鹏. 基于COMSOL Multiphysics的路表瞬态动水压力数值仿真分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(11): 92-101.
[14]	惠冰郭牧刘晓芳. 三维激光数据密度对路面构造深度检测影响分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(11): 142-149,156.
[15]	肖鑫张肖宁. 排水沥青混合料各向异性空隙结构对渗水特性的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(1): 91-96.

BFRP 筋连续配筋混凝土路面的配筋设计

Reinforcement Design of BFRP-Reinforced Continuously-Reinforced Concrete Pavement

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价