| Abstract: | 本研究計畫擬對影響混凝土(剛性)鋪面厚度 設計之主要因素,如載重型態中之軸重分配、 單軸、雙軸、三軸、多重輪胎之間距和輪胎承 受之荷重與壓力、線性溫差產生之溫度翹曲、 外車道加寬與混凝土路肩等,從事詳盡且深入 的研究.厚度設計之考量乃在避免如橫向、縱 向及角隅裂縫等混凝土鋪面之主要破壞型態. 因此,本計畫首先必需對混凝土鋪面在受到上 述載重型態下可能產生最大之內部、邊界及角隅撓曲應力,做通盤性的探討.以期能對長久以 來國內、外剛性鋪面設計人員所喜用之波特蘭 水泥協會(PCA)與美國聯邦飛航總署(FAA)等設計 方法,提出具體性的修正建議.本計畫擬採用美 國伊利諾大學香檳校區所發展出之有限元素法 程式(ILLI-SLAB),運用因次分析並配合實驗設計之 原理,慎選所欲預先執行之不同鋪面組合,並進 而建立混凝土鋪面版之應力修正曲線,以使工 程及研究人員對該應力之產生有更深入之瞭解 .而使用該有限元素法程式計算求得之臨界撓 曲應力,亦將與國內剛性路面試驗路段現有之 監測及相關研究資料作比較,以更有效地驗證 該程式對此應力預估之可靠性.本計畫並將配 合最新之統計迴歸方法,建立各臨界該應力之 預估模式,以便利各應力之快速計算.本計畫亦 擬建立一非常容易使用的個人電腦程式,以將 各階段之研究成果彙整並自動化,並依此臨界 撓曲應力分析為基礎,配合Miner's累加疲勞破壞 假設(Cumulated fatigue damage hypothesis)與現有混凝 土樑之疲勞試驗結果,擴展成一個以力學為基 礎的新接縫式混凝土鋪面厚度設計方法.該電 腦程式不僅可以瞬間地完成混凝土鋪面各臨界 應力之快速計算,更可藉此從事各種不同剛性 鋪面結構之分析與設計.以期將所得之研究成 果應用在更多實際的鋪面問題上,並進而促進 國內學術界與工程界之交流. |
