CN206887683U - 一种用于水泥混凝土路面的矩形复合材料传力杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于水泥混凝土路面的矩形复合材料传力杆，连接于具有板间横向接缝的水泥混凝土路面板之间，所述的传力杆采用高聚物复合材料，横截面呈矩形，矩形横截面长边的长度为28~38mm，短边的长度为18~26mm。本实用新型制作工艺简单、运输轻巧，且具有较好的耐腐蚀、耐高温性能，湿热收缩应力小，减小了传力杆和混凝土间的接触应力，不易造成传力杆与路面混凝土在表面接触的损坏，大大提高了结构的耐久性；在荷载作用下不容易移位，大大提高了结构的稳定性；具有较大的接触面积，与混凝土的结合性更好，比起圆形传力杆可以提高荷载的传递效果，具有巨大的商业前景和经济效益，可广泛应用于道路交通建设领域。
Description
技术领域
本实用新型属于道路工程领域，具体涉及一种用于水泥混凝土路面的矩形高聚物复合材料传力杆。
背景技术
我国最新颁布的《公路水泥混凝土路面设计规范》2011年版明确规定, 所有高等级水泥混凝土路面的横向接缝和纵向接缝必须设置传力杆，目的在于增加的行车的舒适性以及减少路面接缝处的破坏。目前，我国使用的主要是钢质传力杆，然而传统的圆形钢质传力杆存在容易腐蚀、表面与混凝土有较大接触应力以及热膨胀系数差距较大三个方面的明显缺陷。事实上，国外上个世纪以来就已经进行了充分的理论和实验研究，证明了复合材料传力杆完全可以取代钢质传力杆，与传统钢筋相比，FRP材料轻质高强、耐腐蚀，且具有非传热、非电磁性、其热膨胀系数和普通水泥混凝土差不多等优点。能够大幅度减少路面后期的养护费用以及提高路面的使用年限。
实用新型内容
本实用新型的目的是矩形高聚物复合材料传力杆替代传统水泥路面用圆形钢制传力杆，提供一种用于水泥混凝土路面的矩形高聚物复合材料传力杆,节省了道路工程成本，改善了传力杆的路用性能，增加了路面结构的耐久性。
本实用新型是通过以下方案实现的:
一种用于水泥混凝土路面的矩形复合材料传力杆，连接于具有板间横向接缝的水泥混凝土路面板之间，所述的传力杆采用高聚物复合材料，横截面呈矩形，矩形横截面长边的长度为 28~38mm，短边的长度为 18~26mm，用以在水泥混凝土路面受载荷时板减小传力杆与混凝土的接触应力和湿热收缩应力，防止应力集中，保护水泥混凝土路面板。实验表明，当矩形横截面长边和短边的长度过小时，会导致传力杆与混凝土路面的接触面积过小，应力集中更加明显，起不到传力杆传递相邻路面板车轮荷载的作用。当矩形横截面长边和短边的长度过大时，并不能在相应幅度提高传力杆的传荷效果，也不经济，同时当传力杆发生失效的时候，传力杆与路面板的松动量会大幅度增加，进一步加速了路面板的破坏。
进一步地，所述传力杆各相邻表面之间设置有半径为3~5mm的圆弧过渡。实验表明，圆弧过渡能够在很大程度减少传力杆与混凝土路面的接触应力，尤其能减少矩形传力杆四个角对路面板的集中应力，使其在外荷载作用下不易发生局部粉碎现象。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 ：
（1）相比于钢质传力杆，在交通运输方面，矩形复合材料传力杆较圆形钢质传力杆轻且不容易磨损；
（2）在制作工艺上，相比于钢质传力杆，复合材料传力杆无需在表面均匀涂抹乳化沥青来耐腐蚀，有效的提高的传力杆在制作过程中的进度；
（3）相比于普通的圆形钢制传力杆，矩形复合材料传力杆的耐腐蚀性和耐高温性能更好；
（4）相比圆形钢制传力杆，矩形传力杆与混凝土间的接触应力较小，与此同时湿热收缩减小，故减小了传力杆与路面混凝土在表面接触损坏的可能性，具有更好的耐久性 ；
（5）传统的圆形钢制传力杆施工时难固定，容易产生偏移，相比于普通的圆形钢制传力杆，矩形高聚物复合材料传力杆的稳定性好，在施工时能精准的定位传力杆在混凝土路面中的位置，大大减少施工时的工作量；
(6)相比于普通的圆形钢制传力杆，矩形复合材料传力杆与混凝土接触面积较大，不容易导致传力杆失效，且与混凝土的结合性更好 。
附图说明
图 1 是本实用新型用于水泥混凝土路面板间传荷系统的示意图 ；
图 2 是本实用新型的传力杆的矩形横截面示意图；
图中 ：1—传力杆 ，2—水泥混凝土路面板，3—板间横向接缝，4—车轮。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
如图1所示，一种用于水泥混凝土路面的矩形高聚物复合材料传力杆，连接于具有板间横向接缝3的水泥混凝土路面板2之间，所述的传力杆1横截面呈矩形，用以在水泥混凝土路面受载荷时板减小传力杆与混凝土的接触应力，防止应力集中，保护水泥混凝土路面板2。
所述矩形的长边的长度为18~26mm，短边的长度为 28~38mm 。所述传力杆（1）各相邻表面之间设置有半径3~5mm的圆弧过渡,示意图如图2所示。而普通圆形钢制传力杆的直径为 22~38mm，其截面积为 379.94~ 1133.54mm2。
如图 1 所示，当车轮4的荷载作用于其中一块靠近板间横向接缝3处的水泥混凝土路面板2时，传力杆1将一部分车轮4的荷载传递到相邻的水泥混凝土路面板2上，减少直接承受车轮4的荷载水泥混凝土路面板2的变形和板底部的拉应力，使相邻的两块板变形协调，有利于水泥混凝土路面板 2 的保护。
相比于普通的圆形钢制传力杆，在交通运输方面，矩形复合材料的传力杆1较圆形钢质传力杆轻且不容易磨损；在制作工艺上，相比于钢质传力杆，复合材料的传力杆1无需在表面均匀涂抹乳化沥青来耐腐蚀，有效的提高的传力杆1在制作过程中的进度；本实用新型的复合材料矩形的传力杆1的耐腐蚀性和耐高温性能更好，与混凝土间的接触应力较小，与此同时湿热收缩减小，故减小了传力杆1与路面混凝土在表面接触损坏的可能性，具有更好的耐久性；而且传统的圆形钢制传力杆施工时难固定，容易产生偏移。相比于普通的圆形钢制传力杆，复合材料矩形的传力杆1的稳定性好，在施工时能精准的定位传力杆在混凝土路面中的位置，大大减少施工时的工作量；此外相比于普通的圆形钢制传力杆，矩形的传力杆1与混凝土接触面积较大，不容易导致传力杆失效，且与混凝土的结合性更好 。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (2)
1. 一种用于水泥混凝土路面的矩形复合材料传力杆，连接于具有板间横向接缝（3）的水泥混凝土路面板（2）之间，其特征在于:所述的传力杆（1）采用高聚物复合材料，横截面呈矩形，矩形横截面长边的长度为 28~38mm，短边的长度为 18~26mm，用以在水泥混凝土路面受载荷时板减小传力杆与混凝土的接触应力和湿热收缩应力，防止应力集中，保护水泥混凝土路面板（2）。
2.根据权利要求1所述的一种用于水泥混凝土路面的矩形复合材料传力杆，其特征在于：所述传力杆（1）各相邻表面之间设置有半径3~5mm的圆弧过渡。
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Cited By (1)
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| CN113505513A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-15 | 广西交科集团有限公司 | 一种锈蚀吊杆应力集中系数的计算方法 |
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| CN113505513A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-15 | 广西交科集团有限公司 | 一种锈蚀吊杆应力集中系数的计算方法 |
| CN113505513B (zh) * | 2021-07-21 | 2022-06-07 | 广西交科集团有限公司 | 一种锈蚀吊杆应力集中系数的计算方法 |
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