桥面沥青铺装层间应力分析简化模型

在分析总结桥面铺装结构承载特性的基础上,提出采用叠层梁作为桥面沥青铺装层间应力计算的简化模型。为避免梁端部层间应力的奇异性,假设钢板和沥青铺装层均满足平衡与变形协调条件,梁端部剪应力分布与梁中部一致,在此基础上推导简支叠层梁层间应力计算公式,最终得到桥面沥青铺装层间应力计算的实用公式,并根据圣维南原理说明了假设边界条件的合理性。利用所得实用公式分别计算分析钢桥面沥青铺装与混凝土桥面沥青铺装的层间应力,分析确定公式使用时的条件与参数取值。通过将公式计算结果与有限元计算结果相对比,验证公式的可用性与参数取值的合理性。通过对比钢桥面沥青铺装与混凝土桥面沥青铺装层间应力计算结果,得到钢桥面沥青铺装对防水黏结层材料具有更高的要求。     

钢桥面铺装局部修复方案试验研究

钢桥面铺装的修复技术是钢桥面铺装技术研究的重要组成部分,其复杂性在一定意义上远大于新建大跨径钢箱梁桥的桥面铺装研究。江阴大桥为主跨1385m的钢箱梁悬索桥,钢桥面采用47 mm浇注式沥青混凝土铺装,通车三年多后钢桥面出现大面积破坏。对江阴大桥钢桥面铺装出现的破坏类型以及钢箱梁构造等特点进行研究,在室内试验研究如弯曲试验、拉拔试验、车辙试验、复合梁疲劳试验的基础上,提出了5.0 cm、5.5 cm、6.0 cm不同厚度的双层环氧沥青混合料与“浇注式沥青混合料 环氧沥青混合料”4种结构方案,并利用江阴大桥钢桥面铺装大修的机会,选取代表性梁段作了试验段。研究表明双层环氧沥青混合料性能优于其他方案,此研究为我国钢桥面铺装局部修复方案的确定以及成功实施提供基础依据。     

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。     

钢桥面沥青混合料铺装应变动态响应实测研究

掌握钢桥面沥青混合料铺装层在车载作用下的真实力学特性对桥面铺装体系设计有重要意义,而现阶段现场桥面铺装层的力学实测数据仍偏少,尤其缺乏对铺装层不同温度下服役时力学特性的长期监测。为此,该研究对钢桥面双层SMA混合料铺装进行现场实桥加载试验,实测铺装层在低温、中温、高温3种服役温度下的应变响应数据。试验结果表明,钢桥梯形肋正上方铺装层混合料在中低温服役状态下主要承受压应变的作用,而在高温服役时则主要承受拉应变的作用;动载作用过程中铺装层底纵向应变会出现拉压应变交替作用的现象,而横向应变只体现为拉应变或压应变的形式;加载车行驶速度对混合料的应变极值均有明显的影响,加载车低速行驶时混合料层底横向及纵向变形最为显著。同时,研究利用加载试验中铺装层应变响应时程曲线,计算不同加载状态下混合料对应的加载频率数值,计算结果可为钢桥面铺装混合料室内试验中加载频率参数的确定提供参考。     

钢桥面日本TAF环氧沥青混合料铺装施工工艺简介

随着桥梁技术的不断发展,大跨径桥梁的跨径记录也在不断刷新。环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温抗塑性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点,已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合某大桥应用日本TAF环氧沥青混合料进行钢桥面结构层铺装工作实际,简要介绍了钢桥面日本TAF环氧沥青混合料铺装的施工工艺。     

环氧沥青混合料钢桥面铺装层裂缝类病害机理分析

以贵州省坝陵河特大桥环氧沥青混合料钢桥面铺装层裂缝类病害为对象,采用凝胶渗透色谱(GPC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)从分子尺度对环氧沥青混合料钢桥面铺装层裂缝类病害产生机理进行分析。结果表明,由于钢桥面铺装层粘结层环氧沥青的固化反应不完全,造成了层间粘结能力的丧失,引发了自上向下的开裂,最终贯穿铺装结构形成块状裂缝或龟裂。     

纤维增强沥青混凝土在寒区桥面铺装中的应用

对应用于教来河大桥桥面铺装层的聚酯纤维增强Superpave沥青混凝土进行了大量的试验,阐述了纤维增强混凝土高、低温性能与施工工艺控制要点,并与不掺纤维的改性沥青混合料桥面铺装性能进行了对比分析。结果表明纤维沥青混合料用于寒区桥面铺装能显著提高其疲劳寿命与抗早期病害能力。     

环氧沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用

桥梁建设在经济建设的发展中发挥着重大的作用,作为桥梁行车系的重要组成部分,桥面铺装的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资效益和社会效益。将环氧沥青混凝土运用于大跨径钢桥桥面铺装能够取得很好的效果。本文针对环氧沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用进行了探讨,首先对环氧沥青混凝土进行概述,接着分析了大跨径钢桥面铺装中的粘结层试验和环氧沥青混凝土铜桥面铺装中的性能研究,最后结合工程实例指出了环氧沥青混凝土钢桥面铺装中的施工要点。     

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。     

钢桥面环氧沥青混凝土铺装抗滑性能研究

针对国内外钢桥面环氧沥青混凝土的使用情况,分析研究了环氧沥青混凝土钢桥面铺装层的抗滑性能问题,提出了铺装层抗滑性能的发展趋势,以供参考。     

大跨径钢桥面铺装设计理论与方法研究

结合南京长江第二大桥、舟山桃夭门大桥、润扬长江公路大桥和杭州湾大桥等大型桥梁桥面铺装的研究与设计 ,对大跨径钢桥面铺装设计理论与方法 ,包括铺装材料与结构、钢桥面铺装体系受力特性、疲劳特性、热塑性沥青混合料铺装车辙、设计指标、轴载换算方法、设计方法等关键技术进行系统的分析与研究 ,研究成果已在多座大跨径钢箱梁桥面铺装设计和铺装工程中应用     

环氧沥青混凝土在工程实践中的应用

通过对环氧沥青混凝土各方面力学性能的试验研究发现,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能而且在低温条件下仍具有很好的变形能力,其强度是普通沥青混凝土或其他桥面铺装用的沥青混合料(SMA、浇注式沥青混凝土)的7~8倍,其温度变形系数接近钢板。因此,环氧沥青混凝土作为钢桥面铺装材料较之其他种类材料具有很大的优越性。     

地毯式沥青混合料结构在小西冲大坡度弯道钢桥的创新研究地毯式沥青混合料结构在小西冲大坡度弯道钢桥的创新研究

可卷曲和延展性沥青混合料结构在安徽小西冲大坡度弯道钢桥的首次应用研究,地毯式沥青混合料创新了钢桥面的铺筑结构类型。混合料具有较高的耐疲劳性、反复弯曲应变性、抗高温变形和抗低温抗裂的复合性能。通过室内混合料的理论行为研究与现场铺筑工艺行为特征的演变过程,对今后特殊钢桥面的设计结构类型奠定了理论与实践基础。     

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。     

薄层环氧桥面铺装材料的研究应用现状

对薄层环氧桥面铺装材料的国内外研究与应用现状进行文献调查,分析了其在桥面铺装应用特点,介绍了其主要破坏模式和原因。国外众多工程应用表明薄层环氧铺装材料可成功应用于混凝土桥面或者钢桥面铺装。     

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。     

Fatigue evaluation of steel-concrete composite deck in steel truss bridge——A case study

An innovative composite deck system has recently been proposed for improved structural performance. To study the fatigue behavior of a steel-concrete composite bridge deck, we took a newly-constructed rail-cum-road steel truss bridge as a case study. The transverse stress history of the bridge deck near the main truss under the action of a standard fatigue vehicle was calculated using finite element analysis. Due to the fact that fatigue provision remains unavailable in the governing code of highway concrete bridges in China, a preliminary fatigue evaluation was conducted according to the fib Model Code. The results indicate that flexural failure of the bridge deck in the transverse negative bending moment region is the controlling fatigue failure mode. The fatigue life associated with the fatigue fracture of steel reinforcement is 56 years. However, while the top surface of the bridge deck concrete near the truss cracks after just six years, the bridge deck performs with fatigue cracks during most of its design service life. Although fatigue capacity is acceptable under design situations, overloading or understrength may increase its risk of failure. The method presented in this work can be applied to similar bridges for preliminary fatigue assessment.     

浇筑式沥青钢桥面铺装工法在悬索桥中的应用

对热固性材料、沥青类材料、组合类材料三类钢桥面铺装方案进行了对比分析,结合南京长江四桥的铺装案例,主要对复合浇筑式沥青钢桥面的铺装工法进行了论述,实践证明该工法确保了铺装结构的追随性与抗疲劳性,既提高了施工质量,又缩短了工期。     

国产环氧沥青混合料在混凝土桥面中的应用研究

测试了国产环氧沥青混合料的水稳定性能、高温稳定性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能指标。在混凝土桥面铺装时,对国产多组分环氧沥青混合料高温、低温稳定性和水稳定性指标的检验,应在环氧沥青基本固化后进行,固化温度及固化时间采用120℃,12h（或125℃,4h）。混合料的各项技术指标控制为：车辙试验动稳定度DS≥25000次／mm（60℃）,或DS≥15000次／mm（70℃）;浸水马歇尔残留稳定度≥85％;冻融劈裂残留强度比TSR≥85％;-10℃低温弯曲应变εB≥3．0×10^-3。