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。     

厦漳跨海大桥钢桥面铺装施工质量控制

本文以厦漳跨海大桥钢桥面铺装工程为例,结合我国现有沥青混凝土的铺装设备和技术,在我国现有多座标志性钢桥面桥梁铺装施工经验的基础上,对厦漳跨海大桥钢桥面铺装施工进行了系统的阐述,并着重探讨了钢桥面铺装施工中的质量控制。     

跨海桥梁超大规模钢桥面铺装关键技术研究

港珠澳大桥钢桥面铺装面积达50万m²,是世界最大规模的钢桥面铺装工程,采用科学合理的技术方案对保障铺装的优良使用性能意义重大。通过对典型钢桥面铺装方案进行比选分析,并根据项目建设条件和临近区域工程应用经验,提出采用GMA浇注式沥青混合料钢桥面铺装方案。采用高温性能试验和疲劳性能试验研究,揭示沥青混合料高温性能的影响因素,明确冲击韧性与疲劳寿命的关系;采用全仿真足尺模型加速加载试验,证明GMA浇注式沥青混合料具有可靠的高温稳定性和优良的疲劳耐久性;开展拉拔试验及水稳定性试验,验证铺装体系具有良好的黏结性能及防水性能。基于研究结果,提出GMA沥青混合料关键技术指标,并采用动稳定度和冲击韧性分别作为高温性能和疲劳性能的重要评价指标;采用关键技术指标指导工程实践,实际生产的GMA沥青混合料性能指标检测结果满足要求且具有优良的高温性能及抗疲劳性能。项目研究成果对地理位置处于高温多雨的地区、工作条件复杂的钢桥面铺装工程将具有良好的借鉴意义。     

大跨钢桥桥面铺装结构受力分析

桥面铺装试验模型的横断面是两边各有一个闭口肋,中间有三个开口肋的结构,横向具有刚度不均匀性,不宜采用正交异性板弯曲理论进行计算。本文根据虎门大桥桥面铺装及室内试验模型的特性提出了钢桥面铺装力学分析方法,为钢桥面铺装设计与施工提供了一定的理论依据。     

大跨径钢桥面铺装体系多目标优化设计

将大跨径钢桥的正交异性钢桥面和其上的铺装层作为钢桥面铺装体系整体进行多目标优化设计。取大跨径钢桥面铺装体系造价及铺装层表面极限应力最小化两类指标构造目标函数,在此基础上建立多目标优化设计的数学模型。采用评价函数中的线性加权和法进行求解,开发了钢桥面铺装体系结构多目标优化设计程序,以国内某大跨径钢桥为对象,采用多目标优化设计方法,给出钢桥面铺装体系中各参数的合理界限。应用国际通用有限元软件SPA93程序对其进行验证,结果表明,应用多目标优化设计方法对大跨径钢桥面铺装体系设计是可行的。研究成果可为大跨径钢桥面铺装体系结构的设计提供理论依据。     

钢-混凝土组合梁桥沥青混凝土铺装层力学响应

采用有限元分析方法,在考虑桥梁整体变形与局部车轮荷载共同作用的条件下,对钢-混凝土组合梁桥桥面铺装体系进行了力学分析,并与普通路面结构计算模型进行对比,总结出钢-混凝土组合梁桥桥面铺装受力特点,找出了最不利轮载作用位置,确定了铺装层设计控制指标,为钢-混凝土组合梁桥桥面铺装受力分析提供了理论基础。     

高强次轻混凝土的设计及其在钢桥面铺装中的应用

提出了新型钢桥面铺装材料与结构设计方案,即利用高强次轻混凝土作为钢桥面铺装下层,通过焊接剪力件、绑扎钢筋网等手段,提高铺装层与钢桥面板协同一致变形能力;同时优化高强次轻混凝土配合比,采用纤维和聚合物增韧增强,改善变形能力和耐久性,综合提高了钢桥面铺装的使用寿命。     

水泥混凝土桥面耐久性铺装结构研究

针对不同桥型,设计了六种不同的耐久性水泥混凝土桥面铺装方案,通过复合结构疲劳试验和动态蠕变试验,对所提出的铺装方案的耐久性进行了综合比较与经济性评价,推荐了适用于不同桥型水泥混凝土桥面的铺装方案。     

表层裂缝对钢桥面铺装层的影响分析

为探索表层裂缝对钢桥面铺装层的受力影响,优化钢桥面铺装裂缝病害处理措施,以虎门大桥钢桥面铺装模型为分析案例,利用ABAQUS有限元软件建模分析。研究表明:U型纵向肋边肋顶部铺装层极易出现纵向开裂;钢桥面铺装特性与裂缝病害存在关联性,钢桥面铺装表层裂缝病害的存在将不同程度上加快铺装层破坏;钢桥面铺装层产生裂缝初期需及时灌缝处治,灌缝材料需满足相关要求。     

扁平钢箱梁桥面铺装应变分析

针对现有钢箱粱外腹板附近桥面铺装开裂这一主要破坏形式，采用有限元分析的手段对钢桥面铺装层进行力学分析，计算以典型扁平钢箱梁为基础，研究了沥青铺装层在车轮荷载作用下的横向应变分布的变化规律。确定最不利加载位置。     

钢桥面浇筑式铺装结构施工要点

主要分析了我国目前最常用的三种钢桥面铺装方案的优缺点,以某钢桥面施工为例介绍了下层浇筑式+SMA铺装结构各工序施工要点,说明了施工中的质量控制措施和病害处治特点,对同类工程具有参考意义。     

江阴大桥钢桥面铺装修复方案研究

结合江阴大桥钢桥面铺装试验段使用情况,提出适用于江阴大桥钢桥面铺装的"上层环氧沥青混凝土+下层浇筑式沥青混凝土"的铺装修复方案,结果表明,该修复方案适用于江阴大桥钢桥面铺装,使用情况良好,仅在铺装局部出现细微裂缝。     

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。     

钢桥面铺装修复方案分析

针对浙江省宁波市乃至全国环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害进行分析,并对浇注式沥青混凝土和ERS钢桥面铺装修复方案使用状况展开调查。在着重阐述浇注式沥青混凝土铺装效果稳定的基础上,提出宁波市中心城区现状钢桥面铺装修复方案。     

铺装层参数对钢桥面铺装结构温度应力的影响

在钢桥面铺装的受力和破坏过程中,温度荷载的影响不可忽视。以厦门海沧大桥主跨为背景,采用ANSYS有限元软件,建立钢桥面铺装模型,讨论高温下钢桥面铺装层的厚度和弹性模量对钢桥面铺装结构温度应力的影响。结果表明铺装层厚度的增大会导致铺装层内的温度正应力的减小,结构的剪应力和层间接触应力却随之增大。铺装层的弹性模量对铺装结构的影响十分显著,随着铺装层弹性模量的增大,铺装结构的温度应力有较大的增长。     

南京长江第二大桥钢桥面铺装的养护管理

以国内首次采用钢桥面环氧沥青混凝土铺装的南京长江第二大桥为例,介绍了南京二桥钢桥面铺装的现状和养护管理的经验,并提出了一系列可行的养护和维修方案,对同类型长大桥钢桥面铺装的养护管理具有一定的借鉴意义。     

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。     

钢箱梁桥面铺装应变及相关参数分析

针对现有钢箱梁外腹板附近桥面铺装开裂这一主要破坏形式,采用有限元分析的手段对钢桥面铺装层进行力学分析,计算以典型扁平钢箱梁为基础,研究了沥青铺装层在车轮荷载作用下的横向应变分布的变化规律,确定最不利加载位置,并进一步通过对影响桥面板刚度的几个构造参数（顶板厚、U肋高度以及U肋开口宽）的分析,得出最大横向拉应变随各参数的变化规律。     

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。