加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间粘结性能研究

为了评价加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间的粘结性能,利用拉拔试验和剪切试验,研究了3种界面形式对层间粘结强度的影响,以及3种界面形式层间粘结强度随不同因素作用的变化规律,建立了层间粘结强度与剪切强度的关系。结果表明:在加铺碳纤维的桥面板上撒布机械砂,界面层间粘结强度较高;温度、加载速率、浸水、冻融、轮碾等对层间粘结强度都有一定的影响,其中浸水对粘结性能影响显著,碳纤维加铺在桥面板上,必须处理好桥面的排水、防水问题;界面层间粘结强度与剪切强度成线性关系,常温时粘结强度约为无垂直压力剪切强度的1/5,约为0.7 MPa垂直压力剪切强度的1/7～1/9。     

橡胶沥青应力吸收层设计方法探讨

为了完善橡胶沥青应力吸收层设计方法,在分析应力吸收层功能的基础上,针对水泥混凝土路面上加铺沥青层容易出现层间粘结不牢和层间滑移等问题,提出基于层间抗剪强度的应力吸收层材料组成设计方法.研究了沥青种类、沥青洒布量及碎石撒布量对层间抗剪强度的影响,探讨了橡胶沥青应力吸收层设计方法.研究结果表明:层间抗剪强度随碎石撒布量和沥青洒布量的增加均呈先增大后减小的趋势,在碎石撒布量为14 kg/m2,沥青洒布量为2.2 kg/m2时达到最大抗剪强度.推荐橡胶沥青应力吸收层的最佳橡胶沥青洒布量为2.2～2.4 kg/m2,最佳碎石用量为13.5～14.5 kg/m2.     

纤维沥青碎石封层层间粘结性能及其影响因素

为了研究纤维碎石封层层间粘结性能的影响因素,在碎石封层强度形成机理及抗裂机理理论分析的基础上,采用直接拉拔试验和正压扭剪试验评价碎石封层层间抗拉性能和层间抗剪性能,利用正交试验深入分析乳化沥青用量、碎石用量、纤维用量、纤维长度4个因素对纤维碎石封层层间粘结性能的影响。研究发现影响层间抗拉强度的程度表现为:乳化沥青用量碎石用量纤维长度纤维用量;影响层间抗剪强度的程度表现为:乳化沥青用量碎石用量纤维用量纤维长度;通过直接拉拔试验和正压扭剪试验表明,当纤维沥青碎石封层采用5~10mm集料粒径时,碎石撒布量13kg/m2、乳化沥青洒布量2.0kg/m2、纤维用量100g/m2、纤维长度60mm,纤维碎石封层可取得最佳的层间粘结性能。有关结论可为纤维沥青碎石封层设计与施工提供参考。     

基于斜剪试验的水泥砼桥面沥青铺装层抗剪切性能研究

针对桥面铺装层层间抗剪强度和粘结强度不足而出现推移、松散和拥包等病害,结合甘肃地区气候及环境特征,采用自行改装设计的斜剪仪,研究了剪切角度为15°、30°和40°时不同粘层油种类、不同粘层油用量、不同温度和不同剪切速率对沥青混凝土桥面铺装组合结构层抗剪切性能的影响,并对比分析了不同剪切角度和不同级配类型沥青混凝土铺装结构的抗剪性能。结果表明:采用SBS改性沥青作为粘层油时的层间抗剪强度最好、普通沥青次之、乳化沥青作为粘层油的抗剪强度较低;粘层油用量存在最佳用量值,且最佳SBS改性石油沥青粘层油最佳用量为1.2kg/m2左右;AC-13C+AC-20C沥青混凝土加铺结构抗剪性能优于AC-16C+AC-20C,且抗剪强度随剪切角度的增大而降低,随温度的升高而降低,随剪切速率的增大而增大。     

空心板桥防水粘结层性能分析及试验研究

针对装配式空心板桥的防水粘结层的力学性能进行了研究,同时评价了HUT-1桥面防水涂料、SBS改性沥青和乳化沥青三种防水粘结材料的粘结性能,其测试结果是在-25℃条件下HUT-1桥面防水涂料在1.4kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,SBS改性沥青和乳化沥青都是在1.2kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势与-25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势相近,说明自然环境温度对粘结层力学性能的影响不大.     

超薄磨耗层沥青混合料使用性能试验研究

通过试验比较了密级配AC-13C、半开级配Novachip Type C、开级配OGFC-13这3种磨耗层的抗滑、渗水、构造深度等使用性能。以SBS改性乳化沥青及改性乳化沥青NovabondTM为粘层材料,AC-13C、Novachip Type C、OGFC-13作为磨耗层,AC-20C为中面层,制作10cm复合型车辙试件,采用路面结构层材料剪切试验仪对试件进行直剪试验,分析了粘层种类、用量、磨耗层类型对层间抗剪强度的影响。结果显示,不同面层类型存在粘层油最佳撒布量,此时层间抗剪强度达到最大。对同一种面层类型,改性乳化沥青NovabondTM较SBS改性乳化沥青粘结能力要好。在相同粘层油的最佳撒布量下,不同路面结构抗剪能力依次是Novachip Type C>AC-13C>OGFC-13。     

水泥混凝土桥面复合防水粘结层的性能

为研究水泥混凝土桥面复合防水粘结层的剪切性能、粘结性能和低温性能,以北安—富裕高速公路建华大桥为工程依托,采用水泥混凝土、SBS改性沥青防水粘结层与沥青砂AC-5制备复合试件,进行层间直接剪切试验和拉拔试验;同时对沥青砂AC-5制备的小梁试件进行低温开裂及低温收缩试验. 结果表明:当防水粘结层用量为0.6 kg/m²时,层间抗剪强度最大,能够达到3.45 MPa;随着防水粘结层用量的增大,拉拔强度同样呈先增大后减小的趋势,当防水粘结层用量为0.8 kg/m²时,拉拔强度最高;沥青砂小梁试件梁底最大弯拉应变随温度的降低逐渐减小,而弯曲劲度模量却逐渐增大,且在-5~-10 ℃的温度区间内沥青混合料低温变形最剧烈.     

空气冷等离子体连续化处理碳纤维表面的研究

本文利用辉光放电技术对碳纤维表面进行了连续化空气冷等离子体表面处理。结果表明:经等离子体处理后,碳纤维与基体间的粘结性能得到大大改善,其复合材料的层间剪切强度(即ILSS)由未处理的641kg/cm~2提高到871kg/cm~2,达到了日本TΚ300的性能指标。此项技术工艺简单,操作方便、经济、安全、无公害,可与碳纤维生产线配套使用。     

露石混凝土改善桥面铺装结构稳定性研究

为了评价露石混凝土对桥面铺装结构稳定性的改善,利用复合试件直接剪切试验和拉拔试验,研究了露石表面、刻槽表面、凿毛表面和原状表面的抗剪强度随正压力的变化情况,以及防水层存在对各纹理表面抗剪强度的影响。结果表明:不同正压力作用下,露石表面的抗剪强度及随正压力增大速率都明显高于其他表面形式;防水层对层间过渡区的抗剪强度贡献取决于桥面,表面纹理丰富和粗糙,内摩阻角大,则防水层的粘结贡献就小;露石表面抗剪强度主要由其表面丰富的纹理形成的摩阻力提供,所以露石表面的抗剪强度受防水层影响较小,因此使用露石桥面板能够明显提高桥面铺装的结构稳定性。     

应力吸收层力学特性对比试验研究

实验制备了三种不同应力吸收层的旧沥青混凝土路面加铺沥青混凝土路面面板试件;采用45°斜剪、拉拔试验和动态斜剪试验,对其进行抗剪强度、粘结强度和抗剪疲劳强度试验。试验表明:3种应力吸收层在低温和快速荷载作用下,具有较高的抗剪强度;高温条件下抗剪强度和粘结强度均降低,因此应力吸收层应采用高温和慢速荷载条件下力学指标作为结构计算指标;三种不同的应力吸收层中,橡胶沥青应力吸收层具有较好的抗剪强度、抗拔强度和动态疲劳特性,适合于在陡坡、急弯等横向应力大的路段推广应用。     

桥面铺装层混凝土掺用聚丙烯纤维的工程应用

结合某大桥桥面铺装层混凝土工程，阐述了聚丙烯纤维混凝土的特性及其工作机理。在桥面铺装层混凝土中掺用聚丙烯纤维能够增强其抗拉、抗折、抗渗、抗冲击能力，并起到阻裂增韧的作用。对该桥桥面铺装层混凝土掺用聚丙烯纤维后的配合比进行了试验设计，现场试验和观测结果表明，对该桥桥面铺装层混凝土掺用聚丙烯纤维进行改性是非常有益的，该桥桥面铺装层聚丙烯纤维混凝土工程的设计和施工是成功的。     

GFRP-花旗松胶合木夹芯桥面板受弯性能试验与结构设计

采用花旗松胶合木作为芯材,玻璃纤维增强复合材料（GFRP）作为面层制备夹芯结构桥面板,在对花旗松胶合木芯材和 GFRP 开展基本力学性能试验研究的基础上,开展了 GFRP-花旗松胶合木夹芯梁的受弯性能试验,得出了其荷载-跨中挠度曲线与 GFRP 荷载-跨中应变曲线,并对抗弯刚度测试值与理论计算值进行了对比;针对某 GFRP-花旗松胶合木桥面板,提出了完整的结构设计流程,给出了桥面板的合理设计参数。研究结果表明：GFRP-花旗松胶合木桥面板应用于钢梁-复合材料桥面板组合桥梁结构较为可行。     

波形钢组合桥面板受力性能分析

为研究波形钢组合桥面板的受力性能,首先设计了3组9个试件进行推出试验,分析其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后建立了有限元模型,分析了波形钢组合桥面板在跨中集中荷载下挠度、界面滑移、波形钢板和剪力连接件应力及其分布。研究结果表明：开孔板PBL剪力连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,试件为混凝土剪切破坏,破坏时有着良好的延性,贯穿钢筋和粘结摩擦力对剪力连接件的承载力和滑移量有着重要的作用,5 m跨径的波形钢组合桥面板极限承载力为630 kN,桥面板在荷载作用下经历弹性阶段、裂缝发展阶段、屈服阶段、破坏阶段4个阶段,开孔板PBL剪力连接件可以有效地将两种结构组合在一起,波形钢板和剪力连接件屈服区域均集中在跨中,其中波谷区域最明显。     

广东肇庆大桥桥面振动测试研究

就肇庆大桥振动测试中所获得的结果进行分析 ,研究了有、无火车运行时所引起的振动对桥面铺装层的影响 ,证明火车在桥梁上运行所产生的振动对桥面辅装层的影响不大 ,桥面铺装层的破坏主要是路面材料及其级配的不合理所致 ,施工工艺也是一个影响因素     

装配结构桥梁铺装厚度计算问题研究

装配式桥梁建造时会出现桥面铺装厚度过薄或过厚的现象,原因很复杂,但设计是一个重要原因.装配式桥梁的常规设计方法一般只能保证支座附近的桥面铺装厚度,桥梁的中间部分则无法保证.现有的桥梁计算程序大多都不考虑铺装厚度问题.笔者自编了铺装厚度计算程序,较好地解决了设计时理论铺装厚度的计算问题.     

荷树栋大桥桥面裂缝成因分析及处理措施

荷树栋大桥是一座主孔60m的钢筋砼箱形拱桥，在建成使用后不久即出现桥面开裂现象．根据该桥建成后的结构特点，建立其受力模型，通过计算分析了其桥面裂缝产生的成因，并提出了相应的处理意见．     

FRP-混凝土组合桥面板单调静力性能的试验研究

采用抗剪连接件将FRP板与混凝土板连接起来共同承担外部荷载,即形成了FRP-混凝土组合桥面板.开展了采用FRP开孔板连接件和环氧树脂2种方式连接的FRP-混凝土组合桥面板的单调静力性能试验,重点对其破坏形态、承载力、变形、滑移等进行研究.研究结果表明:组合桥面板的破坏均以FRP板与混凝土板的连接界面破坏为标志;采用FRP开孔板连接件连接的组合桥面板,在FRP板与混凝土板界面处的滑移增量随荷载增大逐渐加大,最大滑移量为0.55 mm,而采用环氧树脂连接的组合板在整个加载过程几乎没有滑移;采用环氧树脂连接的桥面板比采用FRP开孔板连接件连接的桥面板的抗弯承载力高22%,极限跨中挠度比后者小13.4%,这主要是由于FRP开孔板连接件滑移较大所致.     

Research on the Anticorrosion Coating Under the Paved Layer for Highway Steel Box Bridge Deck

The corrosion of the anticorrosion coating and the defects of the asphalt concrete paved layer have been investigated on long-span steel box bridge decks. The anticorrosion coating lies in the midclle of two entirely different materials： a highway steel box bridge deck and a paved layer, which is used as anticorrosion and waterproof coating for the steel bridge deck. For our study, electrochemical corrosion and pull strength experiments have been selected for the investigation of the corrosion properties of inorganic zinc rich coating, epoxy zinc rich coating and arc sprayed zinc coating. The adhesive strength between the coatings and the panel, and the effect of the coating corrosion on the shear properties of the paved layers including cast asphalt, thermal asphalt mortar, epoxy asphalt and modified asphalt con- crete have been investigated. The results show that the adhesive strength between the coatings and the bridge panel is controlled by the method of pre-processing rust removal. Coating by sandblasting has stronger adhesive strength than coating by shot peening. The results also reveal that shear strength of the paved layer is affected by the corrosion product of zinc coating. The arc sprayed zinc coating has stronger shear strength than zinc rich coatings.     

考虑桥面板振动的桥梁结构低频噪声分析

桥梁结构在车辆的动力作用下,将产生振动并辐射低频噪声,这种低频噪声对人体健康有很大的危害。针对这一问题,提出了一种基于桥面板振动的桥梁低频噪声预测方法,主要包括考虑桥面板振动的车桥耦合振动、桥面板辐射声波以及空气波传播分析。以一座辐射低频噪声较强的钢桥为对象,分别采用基于桥面板振动和基于梁格振动的方法计算了结构振动与噪声,并与实测值进行了对比。结果表明,基于桥面板振动的预测更为准确。在此基础上,探讨了降低桥梁低频噪声的方法,结果表明,降低桥面粗糙度可以降低桥梁低频噪声,但当达到ISO极好路面标准后,进一步降低粗糙度产生的效果不明显;对端横梁用混凝土进行加强是一种简便有效的降低桥梁低频噪声的方法。