金属护套传力杆

传力杆指的是沿水泥混凝土路面板横缝，每隔一定距离在板厚中央布置的圆钢筋。其一端固定在一侧板内，另一端可以在邻侧板内滑动，其作用是在两块路面板之间传递行车荷载和防止错台，增加相邻混凝土块之间的应力传递以防止混凝土路面局部受力较大造成混凝土路面不均匀沉降，传递应力使相邻混凝土块共同受力。 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,因而无法准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。 道路传力杆套筒是沿水泥混凝土路面来板横缝，每隔一定距离在板厚中央布置的圆钢筋套上的套管。 传力杆其一端固定在一侧板内，另一端可以在邻侧板内滑动，其作用是在两块路面板之间传递行车荷载和防止错台，增加相邻混凝土块之间的应力传递以防止混凝土路面局部受力较大造成混凝土路面不均匀沉降，传递应力使相邻混凝土块共同受力。 接缝传荷能力对水泥混凝土路面使用性能有着重要影响，横缝处设置传力杆能够明显提高板间传荷能力，降低板边和板角处竖向变形，从而延缓错台发展速度，保证水泥路面的长期使用性能。 注意： (1)在轮载以及轮载和温度变化共同作用下，传力杆与混凝土界面存在明显应力集中现象。接触应力集中现象发生在离接缝面0 ～8 cm 范围内，而考虑均匀降温作用时， 高拉应力和主应力发生在杆两端附近及接缝面附近。 (2)无论在正温度梯度还是负温度梯度作用下，大主应力均接近材料的破坏极限， 从而容易在界面处形成初始裂缝和挤碎， 使传力杆松动量增大，降低传递荷载能力， 甚至出现传力杆周围混凝土的严重碎裂。 (3)为减小接触应力， 有必要改进传力杆装置，以避免出现传力杆与混凝土接触应力集中现象， 从而在路面使用寿命内保持传力杆的传递荷载效能，并避免接缝处混凝土板出现碎裂、断板等破坏现象。