Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия

Диссертация: Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Апробация работы. Во время выполнения данной диссертационной работы её основные положения были доложены автором на заседаниях кафедры строительства и эксплуатации дорог МАДИ (ГТУ) (2006, 2007, 2008 гг.). Основные теоретические и экспериментальные результаты были доложены: на 65-й, 66-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ) (2007, 2008 гг.), всероссийской… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Отечественный и зарубежный опыт применения цементобетонных покрытий
    • 1. 1. Опыт применения цементобетонных покрытия в России
    • 1. 2. Краткий обзор зарубежного опыта
    • 1. 3. Новые направления в развитии методов расчёта и конструирования
    • 1. 4. Цель и основные задачи исследования
  • Глава 2. Теоретические предпосылки образования уступов на автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием
    • 2. 1. Анализ физических процессов вызывающие образования уступов между плитами цементобетонного покрытия
    • 2. 2. Вертикальные и горизонтальные перемещения цементобетонных плит в зоне поперечных швов
    • 2. 3. Выбор критерия для прогнозирования уступов в зоне поперечных швов сжатия
  • Глава 3. Результаты натурных обследований построенных ранее цементобетонных покрытий
    • 3. 1. Основные задачи и методика обследования
    • 3. 2. Параметры и расположение объектов
    • 3. 3. Анализ результатов обследования
    • 3. 4. Влияние образования уступов на ровность дорожного покрытия
  • Глава 4. Моделирование процесса образования уступов
    • 4. 1. Существующий метод расчёта по определению высоты уступов
    • 4. 2. Зарубежные методы прогнозирования уступов с помощью математического моделирования
    • 4. 3. Предлагаемая математическая модель прогнозирования уступов на основе энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия
    • 4. 4. Влияние основных параметров конструкции дорожной одежды на интенсивность образования уступов на основе предлагаемой модели

Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность исследования. Одной из важнейших задач федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010;2015 годы)», подпрограмма «Автомобильные дороги», является применение технических решений обеспечивающих увеличение межремонтных сроков дорожных сооружений. По этой причине можно ожидать, что увеличение объёмов строительства цементобетонных покрытий станет важнейшим направлением в решении этой задачи. Увеличение доли автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями в общей протяжённости сети дорог будет способствовать сокращению государственных расходов на ремонт и содержание автомобильных дорог.

Конструктивной особенностью цементобетонных покрытий являются деформационные швы для обеспечения возможности деформации конструкции в процессе эксплуатации под влиянием изменений температуры окружающей среды.

Опыт эксплуатации цементобетонных покрытий показал, что с течением времени между плитами могут образовываться уступы высотой несколько миллиметров. Образование уступов ухудшает продольную ровность проезжей части, увеличивает сопротивление движению, делает движение автомобилей менее комфортным, вызывает вертикальные колебания автомобилей, увеличивающие нагрузку на проезжую часть автомобильной дороги.

С целью предотвращения или ограничения образования уступов в инструкции по расчёту и конструированию цементобетонных покрытий предусмотрены специальные требования к основаниям таких покрытий. Однако, как показывают результаты натурных исследований на большей части времени происходит образование уступов. Таким образом, возникает необходимость в исследовании процесса образования уступов на цементобетонных покрытиях и установлении факторов, в наибольшей степени влияющих на интенсивность их увеличения.

В связи с этим исследование процесса образование уступов представляет собой большую научную и практическую ценность, что обусловливает актуальность исследования.

Целью исследования является исследование процесса образования уступов между плитами на автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием.

Научная новизна.

• Уточнены теоретические предпосылки образования уступов в поперечных швах сжатия и факторы, влияющие на их развитие.

• Предложена математическая модель прогнозирования процесса образования уступов на основе учёта энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия.

• Определены параметры конструкции дорожной одежды с цементобетонным покрытием, наиболее существенно влияющие на интенсивность образования уступов во времени.

Практическая ценность. Практическая ценность заключается в возможности использования полученной математической модели при конструировании новых дорожных одежд с цементобетонным покрытием для ограничения процесса образования уступов в течение эксплуатации автомобильной дороги.

На защиту выносятся:

— результаты теоретического анализа процессов взаимного смещения плит цементобетонных покрытий под влиянием многократных нагружений автомобильными нагрузками, изменения температуры, с учётом изменения модуля упругости основания.

— результаты натурных измерений величины уступов на автомобильных дорогах, построенных более 20 лет.

— математическая модель прогнозирования процесса увеличения уступов во времени на основе учёта энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия.

Апробация работы. Во время выполнения данной диссертационной работы её основные положения были доложены автором на заседаниях кафедры строительства и эксплуатации дорог МАДИ (ГТУ) (2006, 2007, 2008 гг.). Основные теоретические и экспериментальные результаты были доложены: на 65-й, 66-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ) (2007, 2008 гг.), всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» в ИТС КГАСУ в Казани 2008 г., Ш всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования», посвящённой 100-летию со дня рождения К. Х. Толмачёва в СибАДИ в 2008 г.

Публикации. По результатам исследования опубликованы четыре печатных статьи: статья в сборнике научных трудов Всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» в ИТС КГАСУ в Казани 2008 г., в сборнике научных докладов «Международные транспортные коридоры» — Баку, 2008 г., в международном научно-техническом журнале «Наука и техника в дорожной отрасли» № 3 — 2008 (46), в научно-техническом и производственном журнале «Транспортное строительство» № 9 — 2008 г.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, 4 приложений. Основной текст диссертации состоит из 159 страниц печатного текста, 92 рисунка, 25 таблиц. Библиография состоит из 87 наименования использованных литературных источников.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Теоретические исследования позволили выявить основные причины образования уступов, к которым следует отнести: накопление остаточных деформаций в нижележащих слоях в зоне поперечных швоввымывание частиц грунта и основания в виде выплесков в период выпадение осадковкоробление плит при градиенте температуры и влажностипериодическое раскрытие и закрытие швов в результате изменения средней температуры цементобетонных плит.

2. На основе натурных обследований автомобильных дорог с цементобетонным покрытием получены массивы данных, характеризующие процесс образования уступов, и проведено сопоставление параметров этого процесса с параметрами климатических условий и конструкций дорожных одежд, интенсивностью и составом движения.

3. Разработана кумулятивная математическая модель прогнозирования уступов на цементобетонных покрытиях учитывающая во времени изменение параметров транспортного потока и метеорологических условий.

4. Выполненные расчёты подтвердили возможность оценки влияния параметров штыревых соединений, расстояния между поперечными швами, толщины цементобетонной плиты и оснований на интенсивность увеличение уступов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , B.K. Исследование работы дорожных цементобетонных покрытий под действием транспортных нагрузок и температуры применительно к расчёту геометрических параметров плиты: Дис. канд. техн. наук. 1969.
  2. , В.И. Расчёт цементобетонных покрытий автомобильных дорог с учётом влияния схемы приложения расчётной нагрузки и перераспределения усилий в бетоне. Дис. канд. техн. наук. Львов, 1963.
  3. , В.Ф. Автомобильные дороги: Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1983. 280 с.
  4. , В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения / В. Ф. Бабков. -М.: Транспорт, 1993.-271 с.
  5. , В.Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог: учеб. пособие для автомобильно-дорожных вузов / В. Ф. Бабков. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1980. — 189 с.
  6. , В.Ф. Некоторые вопросы расчёта толщины бетонных покрытий и оснований. Сб. Цементобетон в дорожном строительстве. М.: Дориздат, 1950 г.
  7. , C.B. Исследование бетонных дорог на опытной станции ЛАДИ. Л.: ОГИЗ Гострансиздат. Ленинградское отделение. 1935.
  8. Бетонные покрытия автомобильных дорог. A.M. Защепин, Е. Ф. Левицкий, В. И. Овчаров и др. 1961 г. 382 с.
  9. , Э.Д. Исследование некоторых вопросов температурных полей в цементобетонных покрытиях автомобильных дорог и аэродромов. Дис. канд. техн. наук. Ленинград, 1971.
  10. Ю.Глуппсов, Г. И., Манвелов, Л. И. Михайлов A.B., Раев-Богословский Б. С. Реконструкция бетонных покрытий аэропортов. М.: Транспорт, 1965.
  11. П.Гмурман, В. Е. Руководство по решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М.: Высшая школа, 1979.
  12. Горбунов-Посадов, М.И., Маликова, Т. А. Расчёт конструкций на упругом основании. Изд 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1973.
  13. Горбунов-Посадов, М.И., Маликова, Т. А. Расчёт конструкций на упругом основании. М., Стройиздат. 1973 г. 626 с.
  14. , Л.И. Бетонные покрытия на аэродромах. М.: Воениздат, 1950.
  15. , Л.И. Теория и расчёт цементобетонных покрытий на температурные воздействия. -М.: Транспорт, 1965. 284 с.
  16. Дорожная наука: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. IV / А. П. Васильев, В. Д. Казарновский, В. П. Носов и др.- Под ред. канд. техн. наук A.A. Надежко. -М.: ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2006. -393 с.
  17. Дорожно-строительные материалы: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. Ш / Н. В. Быстров, Э. М. Добров, Б. И. Петрянин и др.- Под ред. канд. техн. наук Н. В. Быстров. М.: ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2005. — 465 с.
  18. Дорожная терминология: Справочник / Под ред. М. И. Вейцмана. М.: Транспорт, 1985, — 310 с.
  19. , М.А. Исследование напряжённого состояния оснований дорожных бетонных покрытий: Дис. канд. техн. наук. Ленинград, 1969.
  20. , Б.Н., Синицын, А.П. Практические методы расчёта балок и плит на упругом основании без гипотезы Винклера. М.: Сторйиздат, 1947.
  21. Жёсткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог / Г. И. Глушков, В. Ф. Бабков, И. А. Медников и др.- Под. ред. Г. И. Глушкова. -М.: Транспорт, 1987.-255 с.
  22. , А.Н. Апестин, В.К. Состояние дорожных бетонных покрытий в зависимости от интенсивности движения и типа основания. Труды Союздорнии, Вып. 8, 1965.
  23. , А.Н. Апестин, В.К. О влиянии интенсивности и состава движения на трещиностойкость цементобетонных плит различной длины. Труды Союздорнии, Вып. 1968.
  24. , H.H., Защепин, А.Н., Корсунский М. Б., Мотылёв Ю. Л., Пузаков H.A., Тулаев, А .Я. Проектирование дорожных одежд. М.: Автоорансиздат, 1955 г. — 252 с.
  25. , H.H. Коганзон, М.С., Коновалов, C.B. Основы новой методики расчёта жёстких дорожных одежд с учётом повторности воздействия нагрузки. М.: Высшая школа, 1969.
  26. Изыскание и проектирование аэродромов. Учебник для вузов / Г. И. Глушков, В. Ф. Бабков, Л. И. Горецкий, A.C. Смирнов- Под ред. Г. И. Глушкова. -М.: Транспорт, 1981.- 616 с.
  27. Изыскание и проектирование аэродромов: Учебник для вузов / Г. И. Глушков, В. Ф. Бабков, В. Е. Тригони и др.- Под ред. Г. И. Глушкова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1992 г. — 463 с.
  28. , В.Н. математическая статистика: Учеб. для студ. спец. учеб. заведений / В. Н. Калинина, В. Ф. Панкин. 4-е изд., испр. -М.: Дрофа, 2002.
  29. , Л.Б. Исследование и расчёт предварительно напряжённых дорожных покрытий и безарматурным обжатием бетона. Дис. канд. техн. наук. М., 1970.
  30. , Б.Н. Характер работы швов и деформации дорожных бетонных покрытий под влиянием воздействий природных факторов. Дис. канд. техн. наук. Л., 1970.
  31. , Г. Я. Исследование работы и расчёт бетонных покрытий в комплексе с различными основаниями при многократном нагружении: Дис. канд. техн. наук. М., 1968.
  32. , М.С. Метод расчёта работоспособности дорожных одежд. Повышение качества и надёжности в строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Труды МАДИ. М.: 1988.
  33. , Б.Г. Вопросы расчёта балок и плит на упругом основании. М. 1954.
  34. , Б. Г., Черниговская, Е. И. Расчет плит на упругом основании. Пособие для проектировщиков. М., «Стройиздат», 1962, с- 355.
  35. , В.А. Исследование трещиностойкости дорожных цементобетонных покрытий от воздействия автомобилей и температуры в условиях Узбекистана: Дис. канд. техн. наук. М.: 1976.
  36. , Е.Ф., Чернигов, В.А. Бетонные покрытия автомомбильных дорог. -М.: Транспорт, 1980. -288 с.
  37. , И.А. Исследование по теории расчёта бетонных покрытий автомобильных дорог. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: 1965.
  38. , И.А. Температурные напряжения цементобетонных дорожных покрытий. Труды МАДИ выпуск 15. М.: Дориздат, 1953.
  39. Методические рекомендации по проектированию жёстких дорожных одежд (взамен ВСН 197−91). Москва 2004 г.
  40. Методические рекомендации по ремонту цементобетонных покрытий автомобильных дорог. Москва 2003 г.
  41. , А.К. Техника статистических вычислений. — М.: Наука, 1971.-576 с.
  42. , В.П. Некоторые вопросы расчёта бетонных покрытий на многократное действие большегрузных автомобилей. Дис. канд. техн. наук. М., 1971.
  43. , В.П. Прогнозирование повреждений жёстких слоёв дорожных одежд на основе математического моделирования. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: 1996.
  44. , В.П. Учёт повторности автомобильной нагрузки при расчёте бетонных покрытий. Труды Промтрансниипроекта, вып. 7. 1977.
  45. , В.П. Расчёт цементобетонных покрытий автомобильных дорог. Учебное пособие. М.: Ротапринт МАДИ, 1980.
  46. , В.П. Прогнозирование срока службы цементобетонных покрытий: Труды МАДИ. Надёжность автомобильных дорог. 1980.
  47. , В.П. Применение математического моделирования для прогнозирования работоспособности цементобетонных покрытий: Труды МАДИ. Повышение прочности и надёжности дорожных одежд и земляного полотна автомобильных дорог. 1981.
  48. , В.П. Применение математического моделирования для прогнозирования срока службы цементобетонных покрытий: Труды МАДИ. Проектирование и строительство внутрихозяйственных дорог колхозов и совхозов. 1985.
  49. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд (взамен ВСН 52−89): ОДН 218.1.052−2002 / Гос. Служба дор. хоз-ва (Росавтодор) Минтранса России. -М.: Информавтодор, 2003. 65 с.
  50. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. II / А. П. Васильев, Э. В. Дингес, М. С. Коганзон и др.- Под редакцией А. П. Васильева. — М.: Информавтодор, 2004 507 с.
  51. , Ю.В. Исследование взаимодействия бетонных плит с основанием и их температурного режима, обусловленного атмосферным температурным фактором. Дис. канд. техн. наук. М., 1964.
  52. Справочник дорожных терминов / Под ред. д-ра техн. наук проф. В. В. Ушакова. -М.: «ЭКОН-ИНФОРМ», 2005.-256 с.
  53. Строительство автомобильных дорог. Часть II. Устройство усовершенствованных покрытий производственные предприятия дорожного строительства, организация дорожно-строительных работ. Под ред. В. М. Могилевич. -М.: Транспорт, 1964.
  54. Строительство и реконструкция автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. I / А. П. Васильев, Б. С. Марышев, В. В. Силкин и др.- Под ред. д-ра техн. наук, проф. А. П. Васильева. -М.: Информавтодор, 2005. 646 с.
  55. Сообщение Защепина А. Н. Расширение строительства автомобильных дорог с цементно-бетонными покрытиями. -М.: 1958. — 15 с.
  56. Справочник по климату СССР. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1968.
  57. , А.П. Разработка вероятностно-статистического метода расчёта прочности жёстких покрытий аэродромов и автомобильных дорог. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: 1995.
  58. С.П. Теория упругости. М.- Изд. Госстройиздат, 1937.
  59. С.П. Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Изд. Наука, 1966.
  60. В.Е., Апестин В. К. Садовой В.Д. Проблема надёжности и долговечности жёстких аэродромных покрытий. Труды ГПИ И НИИГА Аэропроект, вып. 2, М., 1968.
  61. , В.Е. Струйная эрозия аэродромов. М. Транспорт, 1981.
  62. , Ю. В. Экология: Транспортное сооружение и окружающая среда: учеб. пособие для студ. Высш. учеб. заведений / Ю. В. Трофименко, Г. И. Евгеньев- под ред. Ю. В. Трофименко. М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 400 с.
  63. , Б.И. Исследование несущей способности бетонных плит на различных основаниях. Дис. канд. техн. наук. Львов, 1968.
  64. , В.В. Исследование температурного режима и путей улучшения свойств жёстких покрытий в условиях сурового климата.: Автореф. дис.. канд. Техн. наук. -М., 1980.
  65. , Л.А., Васильев, Ю.Э. Методические указание по проектированию цементобетона. Москва 1988 г.
  66. , С.В. Технология бетона. Учебное пособие для вузов. М., «Высш.школа», 1977. 432 с.
  67. , С.В., Защепин, А.И. Новые исследования в области цементного бетона. -М.: ДОРИЗДАТ, 1949.
  68. A Guide to Concrete Road Construction. Transport and Road Research Laboratory. 1978.
  69. Bracher M., Sensitivity of thee 2002 Pavement Design Guide. Washington. 2004.
  70. Computer-Based Guidelines for Concrete Pavements, Volume II: Design and Construction Guidelines and HIPERPAVII User’s Manual. 2005.
  71. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Part 2. Design inputs. Chapter 2. Material characterization. 2003
  72. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Part 3. Design analysis. Chapter 4. Design of new and reconstructed rigid pavements. 2004
  73. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Appendix BB: Design Reliability. 2003
  74. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Appendix JJ: Transverse joint faulting model. 2003
  75. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Appendix KK: Transverse Cracking of JPCP. 2003
  76. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Appendix PP: Smoothness Prediction for Rigid Pavements. 2003
  77. Guide for Mechanistic-Empirical Design of new and rehabilitated pavement structures. Appendix QQ: Structural Response Models for rigid Pavements. 2003
  78. Improved Prediction Models for PCC Pavement Performance-Related Specifications, Volume I: Final Report. 2000.
  79. Improved Prediction Models for PCC Pavement Performance-Related Specifications, Volume II: PaveSpec 3.0 User’s Guide. 2000.
  80. Highway Development and Management. Volume 6. Modelling road deterioration and works effects. Birmingham. 2001.
  81. Kannekanti V., Harvey J. Sensitivity Analysis of 2002 Design Guide Rigid. Pavement Distress Prediction Models. 2006
  82. Kathleen Hall, Dan Dawood, Suneel Vanikar. Long-Life Concrete Pavements in Europe and Canada. National Cooperative Highway Research Program. 2007.
  83. Khazanovich L., Darter M., and Bartlett. Common Characteristics of Good and Poorly Performing PCC Pavements. Federal Highway Administration, Washington, DC, 1997.
  84. Stock A. F. Concrete pavements. London and New York. 1988.
Заполнить форму текущей работой

Сдать сессию!