基于温度场的长公路隧道内水泥混凝土路面横缝间距的确定
2012-10-13史小丽王选仓
河北工业大学学报 2012年1期
史小丽,王选仓
(长安大学 公路学院,陕西 西安 710064)
公路隧道设计规范[1](JTGD70-2004)规定隧道路面结构设计应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)的有关规定,但实际上隧道内外路面工作环境有很大差异[2-8].文献 [9]针对位于我国河北省某地隧道所处的工作环境,采用有限元理论对长、短两座隧道内的空气温度分布状况进行预估,认为:短隧道内空气温度受洞外一年四季温度变化的影响较大,表现出与隧道外温度变化相同的规律,短隧道内路面结构温度、变温速率和温度梯度随深度增加均出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;长隧道内空气温度基本不受洞外温度的影响(进口部分除外),洞内设风机处空气温度出现规律性的变化,长隧道内路面结构温度随深度逐渐减小,一天中变温速率和温度梯度无明显变化.据此,笔者提出长隧道中距洞口73m以内,水泥混凝土面层横向接缝的间距仍按照《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)的规定进行设计,即采用4~6m的横缝间距;在进入隧道73m后,其水泥混凝土路面的横向接缝间距可突破规范规定,增大一倍,本文对此进行分析验证.
1 计算模型与参数选择
1.1 路面结构模型
分析的隧道路面结构采用三层式结构,分别是水泥混凝土面层、贫混凝土或半刚性基层和基岩,如图1所示.取足够尺寸的长方体进行模拟分析,各层均为线弹性材料,考虑层间接触状态为完全光滑,设置的边界条件为:基岩底面固定……
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