Nghiên cứu trạng thái ứng suất nhiệt trong tấm bê tông xi măng mặt đường bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Kỹ thuật giao thông vận tải

Dạng tài liệu

Tác giả

Trần Nam Hưng⁽¹⁾, Phạm Đức Tiệp

Nhan đề

Nghiên cứu trạng thái ứng suất nhiệt trong tấm bê tông xi măng mặt đường bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Nhan đề tiếng anh

Investigation of thermal stress in concrete pavement based on the finite element method

Nguồn trích

Khoa học và Công nghệ Giao thông (Đại học Công nghệ Giao thông vận tải)

Năm xuất bản

2022

Số

1

Trang

23-35

ISSN

2734-9942

Từ khóa

Mặt đường bê tông xi măng, Ứng suất nhiệt, Gradient nhiệt độ, Uốn vồng, Uốn võng

Từ khóa tiếng anh

Concrete pavement, Thermal stress, Temperature gradient, Convex bending, Concave bending

Tóm tắt

Sự biến đổi nhiệt độ môi trường trong ngày làm phát sinh ứng suất nhiệt trong tấm bê tông xi măng mặt đường ô tô. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này, song vì ứng suất nhiệt trong mặt đường phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu của từng khu vực, do đó chủ đề này vẫn đang được tiếp tục quan tâm của các nhà khoa học. Trong quy trình tính toán mặt đường cứng của một số nước, ứng suất nhiệt được tính từ gradient nhiệt độ giữa mặt tấm và đáy tấm và đại lượng này thường được lấy bằng một giá trị không đổi. Trên thực tế, gradient nhiệt độ thay đổi liên tục theo chiều sâu từ bề mặt tấm. Bài báo này trình bày các phân tích trạng thái ứng suất nhiệt của mặt đường bê tông xi măng do sự phân bố phi tuyến của nhiệt độ trong tấm gây ra. Điều kiện nhiệt độ khu vực thành phố Hồ Chí Minh được sử dụng. Các tính toán dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn. Kết quả nhận được cho thấy, mặt đường bê tông xi măng liên tục chịu uốn vồng và uốn võng và ứng suất kéo, ứng suất nén do nhiệt xuất hiện tại tất cả các vị trí trong tấm tùy thuộc vào thời điểm trong ngày khiến mặt đường dễ bị phá hủy do mỏi nhiệt.

Tóm tắt tiếng anh

The variation of ambient temperature in days causes thermal stress in the cement concrete slabs of the road rigid pavement. There have been many studies on this issue in the literature. However, because the thermal stress in the pavement depends a lot on the climatic condition of the region where the road is located, so this topic is still being interested by scientific community. In the technical standards of rigidpavement calculations of some countries, thermal stress is calculated from the temperature gradient between the concrete slab surface and slab bottom and this quantity is usually taken as a constant value. In fact, the temperature gradient varies continuously with depth from the slab surface. This paper presents the analysis of thermal stress state of concrete pavement caused by the nonlinear distribution of temperature in the slab. Ho Chi Minh City area temperature conditions were used. Numerical calculations in this study were based on the finite element method. The obtained results showed that the concrete pavement slab is continuously subjected to convex and concave bendings and the tensile and compressive thermal stresses occur at all positions in the slab depending on the time of day that could result in thermal fatigue damage of the pavement.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, 2734-9942

File toàn văn

Xem toàn văn