8.1.1 修补道面的受力特点

8.1.1 修补道面的受力特点

原水泥混凝土道面局部损坏时,通常采用破除原道面的损坏部分,用普通水泥混凝土进行修补。修补道面与原水泥混凝土之间形成一个结合面。该结合面是整个修补道面最薄弱部位。

当采用全厚度进行道面板的局部修补时,修补道面与原道面之间的结合面在飞机荷载和温度作用下,会在结合面产生相应的应力作用。当板角损坏时,道面损坏通常采用如图8-1a所示的修补方法。当飞机荷载作用在道面板上时,就会在修补道面与原道面结合面上存在着拉应力(由弯矩产生)和剪应力的共同作用。当出现沿板边断裂时,道面损坏通常采用如图8-1b所示的修补方法。当飞机荷载作用在道面板上时,也会在修补道面与原道面结合面上存在着拉应力(由弯矩产生)和剪应力的共同作用。

图8-1 板角修补时在结合面产生的拉应力和剪应力

当道面表层出现微裂缝或剥落等非结构性损坏时,通常采用凿除修补轮廓线内的混凝土,深度超过损坏混凝土,一般不小于50mm,底部凿成锯齿状。设修补道面混凝土线膨胀系数为α2,原道面混凝土线膨胀系数为α1。当道面板内温度整体变化ΔT,修补道面混凝土的应变为ε22ΔT,原道面混凝土的应变为ε11ΔT。在实际工程中修补道面与原混凝土道面的材料组成是不可能一致的,加上修补道面与原混凝土施工时间的不同,导致混凝土的性质随时间的增长而发生的变化。修补道面与原道面混凝土的线膨胀系数是不可能相同的,即α2≠α1。由于修补道面与原道面的结合面在空间上是同一位置,可以认为它们的温度变化ΔT是相等的。由于α2≠α1,则相应产生的应变也是不相等,即在结合面上会产生相对位移。该相对位移则会在水平结合面产生剪应力,当温度下降时,会在侧面产生拉应力(见图8-2)。

图8-2 凿毛修补时结合面上的受力状况

由上述分析可以得出,无论何种修补方式,在飞机荷载和温度的共同作用下,在结合面会产生剪应力和拉应力。当剪应力和拉应力超过修补道面与原道面间的黏结强度时,结合面就会出现开裂,进而影响修补的质量,缩短修补后的道面寿命。因此,结合面的强度直接影响道面的修补质量和修补后的道面使用寿命。