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傳力桿與混凝土界面接觸應力

傳力桿直徑為32mm，埋入混凝土的長度為22cm。傳力桿與混凝土界面各種接觸應力沿傳力桿長度方向的分布規(guī)律見圖6。圖6中橫軸為離接縫縫隙中心(或傳力桿中點)的距離，如“0”代表接縫位置，“-5”代表傳力桿在受荷板內5cm的位置處，“5”代表傳力桿在未受荷板內5cm的位置處。沿著傳力桿長度方向的應力分布規(guī)律為:傳力桿與混凝土接觸應力最大值的位置在接縫處，隨著離混凝土接縫處距離的增大，應力值迅速下降，在傳力桿兩端接近為0，在離接縫處約8cm范圍內，各種接觸應力值比較大?；炷涟逶跍囟忍荻茸饔孟碌穆N曲或拱起會導致傳力桿彎曲。除了翹曲或拱起引起板收縮外，在溫度均勻變化作用下板也將產生收縮變形。傳力桿的彎曲限制了板在水平方向的收縮，導致傳力桿與混凝土界面產生附加軸向拉力。在傳力桿兩端產生的附加拉應力見圖7。由圖7可見，同樣在傳力桿兩端產生較高的主應力和剪應力。綜上所述，在接縫處附近和傳力桿兩端，因應力集中可能形成裂紋或破壞，致使傳力桿松動，傳遞荷載能力下降。4.0、6.0m板長的接觸應力沿傳力桿長度的分布規(guī)律與5.0m板長的完全相同。

傳力桿偏差程度已經成為影響水泥路面板間傳荷能力變化的關鍵因素。因此，為了降低傳力桿偏差的不利影響，研究人員開始針對傳力桿偏差的允許范圍進行研究。例如，2001年LevKhazanovich等人在美國明尼蘇達州交通部支持下通過有限元和現場調查分析了傳力桿偏差的可接傳力桿偏差的5種類型分別是:(1)水平偏轉(2)水平移動(3)豎向偏轉(4)豎向移動(5)縱向移動。需要說明的是，傳力桿施工過程中發(fā)生的偏差是5種基本偏差類型的組合。多研究機構開始頒布相應的傳力桿偏差控制指南，例如2007年，FHWA美國聯邦公路管理局在多個工程實踐的基礎上提出了傳力桿偏差控制標準2013年，美國水泥路面協會ACPA針對DBI設備的廣泛應用，提出了DBI植入傳力桿的偏差控制標準。雖然傳力桿植入工藝DBI已經在我國開始廣泛應用，然而，關于我國的傳力桿偏差狀況尚缺少實際數據分析。為此，本文采用德國生產的專門用于傳力桿三維定位檢測分析的MITSCAN2設備對北黑高速公路典型路段(108條接縫)進行現場檢測，基于美國ACPA的傳力桿偏差控制指南進行評估分析，并與美國伊利諾伊州的兩條路段的實際檢測結果(23條接縫)進行了對比分析。

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