混凝土接缝传荷能力与方法分析

王满丰

(黑龙江省龙华工程实验检测有限公司)

0 前 言

我们知道，在水泥混凝土路面施工中，路面接缝处是最为薄弱的环节之一，我们设置混凝土路面接缝的主要目的是为了消除外部环境对混凝土路面施工后的影响，如温度、湿度等，因为这些外部环境的作用下，可以使混凝土路面出现不规则的裂缝，而混凝土路面接缝的设置，可以有效的防治外部环境作用对路面所带来的破坏，延长混凝土公路的使用寿命。但是从另一个角度来看，什么事情都要从两方面来看，即有利的一面和有弊的一面，因此，混凝土路面接缝的设置，削弱了混凝土路面的整体性，尤其是有较大负荷载重车辆经过时，路面和路面下的地基都会产生比较大的应力集中，这就降低了路面整体承载重力的能力，最终在长久负荷力的作用下，混凝土路面逐渐散失了传荷能力。所以，在新时代发展下，如何保证混凝土路面既可以有效的防护温度、湿度带来的破坏，又能保证混凝土路面接缝处的传荷能力，从而从整体上减少路面板病害及提供路面承载能力，成为当前社会各界普遍关注的话题之一。下面，我们就来从以下几个主要方面来详细探讨当前经济社会发展下混凝土路面接缝传荷能力。

1 混凝土路面接缝处传荷作用原理及其方式方法

作为混凝土版面最薄弱环节之一的路面接缝处，其使用寿命及使用性能在很大一部分程度上取决于接缝处的承载负荷的能力。具调查研究显示，混凝土路面接缝处传递作用在面板上的负荷主要通过以下几个主要方式来传递，(1)通过混凝土路面接缝处断面上集料的镶嵌作用的传递，例如假缝形式的缩缝，但是，该传递方式只能传递剪力量，不能够传递弯矩;(2)主要传递方式就是通过接缝两侧的榫槽;(3)就是通过传力杆进行传递，该方式是最重要的传递方式一种，该种传递方式不仅可以传递剪力，还可以传递弯矩和扭矩。(4)就是刚度大的基层的支承作用。

2 混凝土路面接缝处传荷能力的方法分析

首先，我们来说说用荷载方法来表示接缝的传荷能力。混凝土路面的传荷能力简单的来说就是混凝土路面本身所独特具有的，将车轮负载由接缝的一处来直接承受的版块向接缝另一侧非直接承受荷载的板块进行传递的能力。混凝土路面上表征的传荷能力可以简单的归纳为混凝土路面联测所承受荷载能力的比值。如图1 中所示，p1为混凝土路面整体版面所能承载的重量，p2为混凝土路面接缝处所传递到路面非直接承载的重量，其中平、为两种承载力之和即p1和p2加起来的总和是车辆经过时施加给混凝土路面接缝处的外来总重量，而ω 所指的是混凝土面板边缘产生的绕度，ε 为板边产生的应变。此时，该荷载比值就可以用a =p2/p1。这个公式表示出来。其中，a 是一个混凝土路面接缝处的传荷系数，是一个固定值。

其次，我们在来探讨下用挠度的方法来表示混凝土路面的传荷能力。我们主要通过以下公式来表示该种传荷载能力。即如下

图1

第三，就是用混凝土路面板边的比值法来表示接缝传荷载能力。如车辆载重作用于混凝土接缝边时，我们把路面直接所能承受的荷载值定为p，混凝土路面板边的应变值定为ε1，将路面的非直接承重板承受了由接缝传过来p2，板边产生最大应变为ε2，传荷系数为a=ε2/ε1。通过计算，所得出的比值就是接缝荷载能力。

以上三种就是我们对路面接缝处传荷能力的分析，但是，在实际应用过程中可以得出，挠度的比值和应变比值相比，其更容易让工作人员测量出来，而且准确度较高，而且其运算过程也比较简单，方便，易于人们接受。其中，结构分析方法所注重的是应力荷载的传递量，但是传递量在实际测量中比较困难，而挠度传递量则可以通过一些简单的测量方法就可以得到，所以，在一般情况下，我们大都采用挠度的比值作为传荷系数，来表示接缝处的传载混凝土负荷的能力。

3 结束语

综上所述，我们对混凝土接缝传荷能力与方法进行了详细分析，其中我们了解到混凝土路面接缝处传荷能力的大小对路板边的弯拉应力具有较大的影响，而弯拉应力及其挠度会随着路面载重量的增加而减少，所以，保持接缝具有较高的传荷能力，选择有利的挠度比值的传荷方法可有效地防止混凝土路面由于板边及板角的应力或挠度过大而引起的断裂破坏，提高路面的使用性能，延长路面的使用寿命。

［1］周德云，姚祖康.水泥混凝土路面接缝传荷能力的分析［J］.同济大学学报，2004，(10).

［2］胡伟.有限元法在分析混凝土路面传力杆传荷能力中的应用［J］.西部探矿工程，2005，(5).

［3］杨斌.接缝具有传荷能力的混凝土路面有限元分析方法［J］.公路交通科技，2002，(12).

［4］姚祖康 水泥混凝土路面的设计理论和方法［M］.人民交通出版社，2003.