供应伸缩缝用传力杆 开发研制生产一条龙服务
传力杆概述：
设传力杆的水泥混凝土路面接缝通常因传力杆松动量增加而丧失传递荷载的能力,甚至出现混凝土的挤碎破坏。在已有的力学分析模型中,有的采用弹性悬臂梁连接板或者利用代表传力杆传递荷载能力的梁单元和代表混凝土对传力杆支承传递荷载作用的弹簧单元建立有限元模型, 也有的建立了二维有限元模型, 但是这些模型都难以有效模拟传力杆混凝土界面、混凝土与地基接触状况,因而无法精确地分析路面结构内的各种应力变化规律、传力杆与混凝土界面的接触应力分布规律和传力杆周围混凝土破碎和拉裂等问题 ;同时,也不能方便地分析温度变化以及温度变化和车辆荷载同时作用对路面结构内有关应力、应变的影响规律 。为此 ,笔者采用通用有限元软件 ANSYS , 利用实体单元模拟混凝土板和传力杆 ,建立三维有限元分析模型 ,对轴载及温度变化作用下传力杆与混凝土界面处的应力分布及变化规律进行分析, 旨在为传力杆装置的改进提供依据。
传力杆的基本功能是在相邻板块之间传递荷载 ,同时又不限制路面板在纵向自由移动, 因此通常在传力杆表面涂以防黏剂, 如聚乙烯膜、沥青或各种蜡, 尽量减少传力杆和混凝土的黏结。为防止传力杆锈蚀 ,通常在其表面涂敷沥青膜或环氧树脂防锈层 ,而防黏剂通常涂敷或套在防锈层外面以减少与混凝土之间的摩擦。本文中假设传力杆与周围混凝土有 0. 05 mm 的初始空隙, 以模拟防黏层或防锈层 。
设置初始空隙有 2 方面作用 :一方面 ,在传力杆不发生弯曲的情况下 , 初始空隙的存在允许板不受传力杆的约束而自由滑动;另一方面 ,板的翘曲或拱起导致传力杆弯曲, 初始空隙模拟传力杆与混凝土能以任意角度发生不均匀或部分接触。因此 ,假设传力杆与混凝土界面为摩擦接触的滑动界面。AASH O 路面设计指南建议混凝土与基层的摩擦因数为 0. 9 ～ 2. 2 ,而缺乏传力杆与混凝土间摩擦因数的研究 ,本文中将其暂取为 0. 05 进行分析 。
传力杆与混凝土界面接触应力
传力杆直径为32 mm ,埋入混凝土的长度为22cm 。传力杆与混凝土界面各种接触应力沿传力杆长度方向的分布规律见图6 。图6 中横轴为离接缝缝隙中心(或传力杆中点)的距离, 如“0”代表接缝位置,“ - 5”代表传力杆在受荷板内5 cm的位置处, “5”代表传力杆在未受荷板内5 cm的位置处。沿着传力杆长度方向的应力分布规律为:传力杆与混凝土接触应力值的位置在接缝处,随着离混凝土接缝处距离的增大,应力值迅速下降,在传力杆两端接近为0,在离接缝处约8 cm范围内, 各种接触应力值比较大。混凝土板在温度梯度作用下的翘曲或拱起会导致传力杆弯曲。除了翘曲或拱起引起板收缩外,在温度均匀变化作用下板也将产生收缩变形。传力杆的弯曲限制了板在水平方向的收缩,导致传力杆与混凝土界面产生附加轴向拉力。在传力杆两端产生的附加拉应力见图 7 。由图7 可见,同样在传力杆两端产生较高的主应力和剪应力。综上所述,在接缝处附近和传力杆两端,因应力集中可能形成裂纹或破坏, 致使传力杆松动,传递荷载能力下降m 板长的接触应力沿传力杆长度的分布规律与5. 0 m 板长的完全相同。
