3.3橫向裂縫的迭代處理方法由于裂縫處混凝土完全斷開，此時混凝土不能承受拉應力，所以裂縫兩側相應結點間聯結單元的剛度矩陣中Kx只能為抗壓剛度。在開始分析時，裂縫兩側混凝土的拉壓狀況還是未知，故Kx不能確定。

　　在分析時，對Kx做如下處理：將Kx從單元剛度陣中分離出來，移到平衡方程的右端作為結點荷載來考慮。而僅將［K1］疊加入總體剛度矩陣中的相應位置。

　　由平衡方程［K］e｛δ｝e＝｛P｝e得：（［K1］＋［K2］）｛δ｝e＝｛P｝e

　　在第一次計算時，先不計Kx（即令Kx＝0），解出結點位移｛δ｝后進行判斷：（1）若Ui-Uj＞0，表示裂縫兩側結點i、j相互嵌入，應計入抗壓剛度Kx，將Kx（Ui-Uj）作為結點荷載，并將該結點荷載疊加入上一次計算時的右端荷載列陣，再次迭代計算；直至位移差（Ui-Uj）、即裂縫兩側嵌入值小于某一值ε為止。在裂縫寬度b較小的情況下，通常為b≤0.5mm時，ε取裂縫寬度的1/10左右，即ε＝0.05mm；在裂縫寬度b較大，傳荷能力減小的情況下，不計裂縫處混凝土的抗壓剛度，即不需進行迭代計算，則令ε取一較大數即可。

　　（2）若Ui-Uj＜0，表示裂縫兩側結點在荷載作用下受拉，則認為假定Kx＝0是正確的，停止計算。

　　采用這種局部迭代方法可以模擬裂縫傳遞橫向力的特性，而不僅僅只傳遞剪力，這對于裂縫寬度很小，傳荷能力良好的情況是比較合理的。計算結果表明，采用上述的處理方法可以獲得收斂的結果，精度滿足要求；并且在迭代過程中，只需對修正后的荷載列陣進行回代求解，而不需重新計算形成總剛度矩陣，因此迭代計算的速度比較快。

　　結合以上原理，本文編制了CRCP荷載應力分析程序CRCPLS.

　　4、CRCP荷載應力分析

　　由于縱向連續鋼筋的作用，CRCP成為一種有良好傳荷能力的多板系統，各塊板共同承受車輛荷載的能力較好。

　　CRCP的配筋率Ps應由溫度、濕度變化的大小來控制設計。在僅受車輛荷載作用時，CRCP縱向鋼筋的作用是提高和保持裂縫的傳荷能力，從而達到減小荷載應力的目的。

　　利用程序CRCPLS分析縱向配筋率Ps對路面板荷載應力的影響。計算時取鋼筋直徑D＝14、16、18、20mm，板寬B＝4.0m，板厚H＝20cm，采用20根Ⅲ級鋼筋，相應的縱向配筋率為0.384％、0.50％、0.636％、0.785％，地基彈性模量Es取100、200MPa.計算結果如圖4、5所示。

　　荷載作用在橫向裂縫中部如圖4所示，不論裂縫間距L及地基模量Es取何值，縱向配筋率Ps增大時將引起板內最大主應力及最大彎沉的減小。但是，當Ps從0.384％增加到0.785％時，應力的減小幅度不大。對于Es=100、200MPa的情況，應力減小分別為5.5％～7.6％和4.4％～6.6％，其中以裂縫間距L＜1.0m時減小最多；同樣，彎沉的減小也不明顯，分別為2.8％～4.2％和3.5％～5.7％。

　　5、臨界荷位

　　5.1　分析參數取值（1）鹽城鋪筑的500mCRCP試驗路經過6年的營運后發現，其絕大多數橫向裂縫的間距L在0.5～3.0m間。因此，分析時采用L＝0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0m八種間距來計算CRCP的荷載應力。

　　（2）對縱向配筋率Ps的分析表明，在通常情況下Ps對荷載應力的影響不大。考慮到結果的安全性，取Ps=0.5％來計算，采用Φ16的Ⅲ級鋼筋。

　　（3）CRCP的板厚H取為20cm，板寬B取4.0、6.0m兩種；裂縫寬度取為0.5mm；采用彈性半空間地基，取Es=100、200、300MPa，us=0.35來計算。

　　（4）計算荷載為Bzz-100，輪胎壓強p=0.7MPa；雙輪荷載簡化為兩個邊長為19cm的正方形荷載，中心距離32cm.

　　5.2　計算荷位

　　（1）參照普通有接縫混凝土路面的臨界荷位，分析過程中計算了縱向自由邊中部（荷位1），橫向裂縫中部（荷位2）兩種不同荷位。

　　（2）為了考慮不同板寬的影響，采用兩種板寬4m和6m.

　　5.3　計算結果的分析

　　程序的計算結果表明在板厚一定的情況下，橫向裂縫間距L及地基模量Es是影響CRCP荷載應力的重要因素。

　　5.4　臨界荷位的確定通過上述分析，可以得出如下結論：

　　（1）當橫向裂縫間距L＜1.5～2.0m時（Es較小時，L取下限），臨界荷位是荷位2，即為后軸作用在橫向裂縫一側的中部；

　　（2）當橫向裂縫間距L＝2～4m時，應分別對荷位1與荷位2進行荷載應力驗算，取大值作為控應力；

　　（3）當橫向裂縫間距L＞4m時，臨界荷位是荷位1，即后軸一側輪載作用在縱向自由邊中部。

　　6、橫向裂縫處的傳荷能力

　　CRCP的裂縫寬度很小，一般在0.5mm左右。裂縫處的傳荷能力主要是由縱向連續鋼筋的抗剪剛度所提供的。與鋼筋的抗剪剛度相比，裂縫處混凝土的集料嵌鎖剛度顯得較小，并且隨裂縫寬度的略微增大而減小很快。

　　7、結論

　　通過以上的分析計算，可以得出以下幾個結論：

　　（1）橫向裂縫間距是影響CRCP荷載應力與裂縫處鋼筋受力的重要因素，較密的橫向裂縫對CRCP的受力狀況是不利的。設計、施工中應采取相應的措施予以避免。

　　（2）常用的縱向鋼筋配筋率（0.5％～0.7％）對荷載應力的影響很小。

　　（3）板厚設計時，應對縱縫中部和橫向裂縫中部兩種荷位進行荷載應力驗算，以保證在車輛荷載作用下，路面板不會在橫向裂縫間距小的情況下產生縱向斷裂；在橫向裂縫間距較大時不會產生新的橫向裂縫。

　　（4）橫向裂縫處板邊緣的鋼筋受力最為不利，設計時應將縱向鋼筋按邊緣密、中間疏的原則來布置。

　　（5）基層的強度及穩定性仍然很重要。良好的支承條件將明顯改善板與鋼筋的受力狀況。

　　（6）CRCP橫向裂縫的傳荷能力要明顯優于JCP的接縫，受力狀況較JCP有所改善。在地基強度較小的情況下，CRCP的應力、彎沉比相同板厚的JCP分別減小6％～10％和8％；地基支承良好時，CRCP與JCP的應力、彎沉相當。　（考試大收集）