钢桥面铺装层结构设计指标近似计算新方法

在行车荷载作用下,钢桥面铺装层的受力与变形较一般公路沥青路面或机场道面复杂得多,也是钢桥面铺装层结构设计的一个重要因素。从使用条件、工程实践、试验研究和受力特点等角度出发,提出钢桥面铺装层结构设计指标:一是铺装层拉应力,二是铺装层表面局部挠跨比。采用有限元方法建立在车载作用下钢桥面铺装层的力学响应计算模型。在结构设计参数常用取值范围内,对不设纵隔板和设置纵隔板两种常用钢桥面铺装层的结构设计指标关键影响因素进行正交敏感性分析。同时,通过逐步线性回归方法拟合出钢桥面铺装层结构设计指标的近似计算公式。得到的近似计算公式的精度检验和工程实例分析结果表明,近似计算公式精度很好,满足工程设计和理论研究的需要。研究结果可为钢桥面铺装层结构设计提供近似计算的新方法。     

钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳特性的损伤力学分析

用损伤力学原理及方法,从力学近似法角度分析了单纯的沥青混合料铺装层矩形截面梁疲劳损伤特性,推导出梁的应变场和疲劳寿命预测公式。按抗弯刚度等效简化原则,将疲劳试验复合梁模型中的实际桥面用钢板简化为沥青混合料铺装层叠加到下面的沥青混合料铺装层上,共同组成准单纯的沥青混合料铺装层矩形截面梁,应用该原理及方法推导出梁底缘的应变场,以南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装体系复合梁疲劳试验为例,进一步推导出复合梁的疲劳寿命预测公式。通过实例分析,表明损伤力学原理及方法可用于分析钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳特性,其疲劳寿命预测结果是较为精确的,它的实际应用还需给出相应的修正,此外指出了环氧沥青混凝土铺装具有很好的抗疲劳性能。     

简支箱梁桥面沥青混凝土铺装力学特性有限元分析

该文利用有限元数值模拟方法对简支箱梁桥沥青混凝土桥面铺装进行分析,计算不同弹性模量及铺装层厚度时铺装层间应力变化规律,认识沥青混凝土桥面铺装层受力基本特性,得出铺装层厚度的合理范围,指导沥青混凝土桥面铺装层的设计和施工。     

钢桥面铺装国内外研究现状

详细介绍了正交异性钢桥面板桥梁及钢桥面铺装技术在我国的应用和发展历程,阐述了国外关于钢桥面铺装技术的研究成果及特点,总结归纳了浇筑式沥青混凝土铺装层和环氧沥青混凝土铺装层的优缺点,以期指导钢桥面铺装施工。     

桥面沥青铺装设计新方法

提出一种不同于传统经验设计法的桥面沥青铺装理论设计方法。利用有限元方法计算分析桥面沥青铺装受力特性,发现“肋间距”与桥面板厚度是影响沥青铺装受力的关键因素,基于此结论,新设计方法采用两跨连续叠层梁作为铺装受力计算的基本模型。基于桥面沥青铺装疲劳开裂以纵桥向裂缝为主的工程实际,以及桥面沥青铺装的有限元计算结果,确定铺装顶面最大横向弯拉应变为控制指标,分别以铺装表面弯拉应变相等以及铺装底面弯拉应变相等的条件,利用弹性层状体系计算程序“BISAR”,计算得到铺装结构的“当量土基模量”,从而将桥面沥青铺装设计与一般沥青路面设计相联系,形成较为系统的桥面沥青铺装力学设计系统。采用桥面沥青铺装力学设计方法的算例表明,钢桥面的“当量土基模量”较大,计算精度较高,水泥混凝土桥面的“当量土基模量”非常小,对计算过程的数据精度有更高的要求。     

钢桥面铺装材料优化设计与工程应用

为了对钢桥面铺装进行优化设计,首先通过有限元力学分析不同厚度、模量的刚度过渡层受力情况,然后对不同铺装材料的模量尽心分析,同时研究材料模量与荷载因素对应力应变的影响。结果表明,随着刚度过渡层模量和厚度的增加,顶面的拉应变显著降低,而且拉应变沿铺装层厚度方向分布的趋于平缓,突变减小;铺装层底面、铺装层顶面拉应变与刚度过渡层厚度基本成线性关系。环氧沥青混凝土在整体温度区域上弯拉模量显著高于SBS改性沥青SMA,TAF环氧沥青混凝土的弯拉模量显著高于Chem Co环氧沥青混凝土;随温度的升高,各种材料的模量逐渐降低;环氧沥青材料的应力随模量增加而降低;环氧沥青铺装结构的横向拉应变和层间剪应力受超载影响显著。海湾大桥环氧沥青钢桥面铺装得到较好的工程验证。     

正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析

计算和分析正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子,在此基础上应用Paris扩展公式预测铺装层疲劳寿命。将奇异单元布置在铺装层表面裂缝前沿,建立正交异性钢桥面系三维断裂力学有限元模型,计算铺装层表面裂缝的应力强度因子;分析裂缝应力强度因子随轴载作用位置的变化规律,确定了带裂缝铺装层轴载作用的最不利荷位;以最不利荷位作为轴载作用的标准荷位,计算应力强度因子随裂缝扩展深度的变化,并数值拟合得到了应力强度因子与裂缝深度的关系式;将应力强度因子的深度关系式代入Paris公式,积分得到铺装层的疲劳寿命。计算结果表明,基于钢桥面铺装层带裂缝工作的事实,应用断裂力学方法预测钢桥面铺装层疲劳寿命是可行的。     

复合材料钢桥面铺装结构的试验研究

钢桥面铺装是桥梁建设的技术难题之一,铺装结构最常见破坏形式为层间的剪切破坏。本文介绍了FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构,其结构形式简单,结构功能全面,具有优于现有钢桥面铺装结构的技术和经济性能。对FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构进行了理论分析和模拟试验,结果表明:FRP层对钢板裸板的挠度和应变减小贡献最大,并且贡献比例随超载增大而增大。FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构可为钢桥面铺装设计提供一定的参考,对钢桥面铺装结构的技术创新和工程应用具有一定的使用价值。     

钢桥面注浆式OGFC混合料铺装层剪切性能研究

以注浆式OGFC混合料为钢桥面铺装层,以改善传统钢桥面沥青混合料铺装层易出现推移、拥包、剥离等问题。并通过对钢桥面注浆式OGFC混合料铺装层进行层间抗剪性能和界面抗剪性能测试,研究了钢桥面注浆式OGFC混合料的剪切性能。试验结果表明,注浆式OGFC混合料具有良好的稳定性,且与传统的沥青混合料铺装材料相比,具有较好的层间抗剪性能和界面抗剪性能,可以满足钢桥面的使用。     

国产环氧沥青复合材料的性能与工程应用

本文结合南京二桥的科研攻关及后续的系统研究,及NJ多组分新型环氧沥青在国内许多大型基础工程中得到应用,介绍了此产品在钢桥面铺装、水泥混凝土桥面铺装、钢桥面防水粘结层、水泥混凝土桥面防水粘结层。长大纵坡与隧道等特殊路段铺装等方面取得了非常好的使用效果,论证了此产品打破了美国环氧沥青技术的垄断局面。其耐疲劳性能、低温性能和最终稳定度等关键指标超过美国进口的环氧沥青材料,同时铺装性能更加优越。     

钢桥面沥青混凝土铺装层静力响应研究

为了精确分析复杂应力对钢桥面铺装的影响,以辽宁沈阳外环后丁香大桥为研究对象,结合项目所在区域的气候特点、交通条件,考虑钢桥面铺装层的层位功能,选择适宜的铺装材料,同时利用ABAQUS有限元程序建立后丁香大桥四号桥全桥有限元模型,对钢桥面沥青混凝土铺装层的静力响应进行分析。结果表明:全桥最不利荷载位置纵桥向出现在1号桥墩处,横桥向出现在外侧腹板位置;轮胎荷载作用下,RA05层和SMA13层拉应力及剪应力的最大值均出现在双轮组荷载对称作用纵向U肋边缘位置;RA05层最大横桥向剪应力出现在跨中,其余均出现在桥墩位置。     

病险水库加固改造中再生材料的应用

以工程实例为依托,归纳了病险水库加固改造的特点以及病险水库常见的质量问题与加固措施,说明了病险水库加固改造中产生的建筑垃圾再生利用的设计原则和技术措施,从而达到保护环境和降低工程费用的目的。     

环氧沥青混凝土钢桥面铺装裂缝病害修复研究

在桥梁施工工艺中,目前大跨径钢桥基本上采用的是环氧沥青混凝土进行桥面铺装。由于其结构稳固,因此在桥梁中经常使用。本文针对目前在环氧沥青混凝土钢桥面铺装裂缝常见的原因进行了详细的分析,并提出了修复方案,以供相关人员参考。     

浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用研究

结合大跨径正交异形板钢桥面特点及铺装特殊要求,介绍了浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装中的铺装体系设计、施工流程,得出浇筑式沥青混凝土适用于我国钢桥面铺装的结论。     

钢纤维沥青混合料路面性能及应用研究

为防止低温地区沥青路面的开裂和提高沥青路面疲劳寿命,通过室内试验研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、常温、低温劈裂强度、纤维防腐方法等,分析了钢纤维对沥青混合料性能影响的机理。通过试验路研究了钢纤维沥青路面的现场拌和施工工艺和使用效果,研究结果表明：沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时钢纤维对常温条件下沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一定改善,钢纤维沥青路面的施工工艺与普通沥青混凝土     

高寒地区水泥混凝土桥面沥青铺装层抗疲劳开裂性能分析

混凝土桥面沥青铺装层在使用期间产生的疲劳开裂是世界各地桥面铺装常见的问题,该文依托内蒙古教来河大桥采用有限元分析软件ANSYS对于高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的疲劳开裂性能进行分析研究。分析提出高寒地区混凝土桥面沥青铺装层深度0~2 cm区域可作为铺装层内部常温拉应力的峰值分布区域;铺装层内的常温拉应力均随着上面层/下面层厚度的增加而减小;通过增加高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的厚度来改善桥面铺装层的抗疲劳性能。     

BRS树脂沥青组合体系钢桥面防水层施工技术

摘要：ERS（EBCL防水粘结层＋RA05树脂沥青混凝土＋SMA-13沥青混凝土）树脂沥青组合体系正广泛应用于钢桥面铺装、EBCL层作为防水粘结层,具有变形追随能力强、热稳定性高、与钢板粘结强度好等优点,该结构层同时兼具钢桥面板防腐的功能,可有效保证钢桥面板的耐久性和使用安全性。本文介绍了ERS树脂沥青组合体系在嘉绍大桥钢桥面铺装中的应用。