简支梁正交异性钢桥面铺装层最不利受力分析

正交异性钢桥面板在大跨度钢桥建设中应用的越来越广泛。在实际荷载作用下,正交异性钢桥面铺装内的最大应力应变的位置和大小,是钢桥面铺装材料和结构设计的重要基础。文章围绕正交异性钢桥面板钢桥面铺装早期损坏严重问题,利用有限元方法建立了简支梁桥的整体模型,施加移动荷载确定桥面铺装层最不利受力位置,对简支梁桥的桥面铺装层最不利受力情况进行研究。结果表明:当车辆荷载后轴作用于近跨中21. 4 m处和桥面铺装内纵向22. 6 m处时,产生的纵向应力值最大;铺装层内横向最大拉应力发生在跨中附近腹板处桥面铺装层顶面,竖向最大拉应变位于横桥向3. 5 m,纵桥向最大压应力和压应变位于横桥向3. 8 m处,且铺装层各层的横、纵桥向最大应力均从顶层向下减小,而竖向最大拉应力从顶层向下则依次增大。     

箱梁桥桥面铺装受力特性研究

从现有箱梁桥的使用情况看,桥面铺装的破坏相当普遍。为弄清桥面铺装开裂的原因,采用有限元分析方法,对箱梁桥桥面铺装的受力特点进行了分析,从力学角度提出了影响桥面铺装破坏的主要因素及改进措施。     

箱梁桥桥面铺装受力特性研究

从现有箱梁桥的使用情况看,桥面铺装的破坏相当普遍.为弄清桥面铺装开裂的原因,采用有限元分析方法,对箱梁桥桥面铺装的受力特点进行了分析,从力学角度提出了影响桥面铺装破坏的主要因素及改进措施.     

桥面铺装结构的受力特性分析

对于装配式预应力混凝土空心板桥,由于桥面铺装层是在刚性预制板上浇筑的混凝土,其受力情况比较复杂.本文采用三维有限元方法.对铺装层在空心板企口缝处的剪应力状况进行了计算分析,并对空心板和铺装层之间的粘结性能进行了探讨.     

轮载模型在钢桥面铺装力学分析中的影响

现代交通对大跨径钢箱梁桥面正交异性板的铺装材料提出了更高的要求.以改性沥青SMA铺装材料为例,应用有限元方法分析了该材料在钢桥面铺装应用中的力学行为.建立了钢桥面铺装的简化计算模型,分析了该材料在钢桥面铺装中随着不同轮载模型作用下各个主要力学指标的变化规律,重点考察了轮载加载方式对分析结果的影响.通过计算分析确定了更切合实际的车轮荷载施加方式,以及该材料在钢桥面铺装中的横向最不利荷载位置.分析指出:单轮荷载模型与双轮荷载模型计算结果有比较大的差别,双轮加载模式更能反映实际轮压作用.     

基于复合梁的钢桥面铺装断裂参数数值模拟

基于桥面铺装的裂缝特点及断裂力学理论,引入J积分并建立复合梁三点弯曲试验数值模型,研究了温度和初始缝高比对其断裂特性的影响。研究分析可得,随切口深度的增加,梁启裂、失稳时的J积分和裂纹的亚临界扩展量逐渐降低,启裂Jini的降低幅度比失稳扩展Jmax小;复合梁的Jini、Jmax和裂缝亚临界扩展长度随着环氧沥青混凝土的模量增大而变小。研究可为桥面铺装的抗裂设计提供依据,并为铺装结构的裂缝修补时机研究提供思路和参考。     

江阴大桥钢桥面铺装预防性维修方案

在分析江阴大桥钢桥面铺装破坏特征的基础上,结合环氧沥青混凝土试验段的实际使用状况,故决定采用环氧沥青混凝土对铺装层进行预防性维修以避免其继续恶化.进而详细介绍了环氧沥青混凝土铺装方案及实施过程,并给出了此次预防性维修材料的性能指标.相关的资料可以为我国的钢桥面铺装维修技术提供参考.     

基于三维离散元法的钢桥面铺装层间剪切模拟

为了研究钢桥面铺装层间剪切破坏行为,采用离散元方法,建立钢桥面铺装复合结构试件的三维数值模型;通过DSR试验,获得沥青砂浆30℃和60℃条件下的Burgers模型参数,并计算得到沥青砂浆的细观参数作为离散元模型的输入参数;通过数值模拟分析了30℃和60℃条件下的钢桥面铺装层间剪切行为,与室内剪切试验结果进行对比,并且分析钢桥面铺装层间粘结失效情况和裂缝发展情况。研究结果表明,离散元数值模型能够较好地模拟铺装体系复合结构层间剪切行为;在虚拟剪切过程中,集料单元与钢板单元之间的粘结最先开始失效,随着剪切位移的逐渐增大,裂缝沿着钢板和沥青铺装层界面不断发展,最终贯穿整个界面。粘结失效集中在钢板与沥青铺装层界面之间,沥青铺装层内部单元之间没有粘结失效。     

钢桥面沥青铺装裂缝处治技术效果评价

为了对钢桥面沥青铺装裂缝修复效果进行评价,通过沥青混合料小梁疲劳试验,分析无裂缝小梁和修复后小梁的疲劳性能以及不同裂缝槽口型式对修复后小梁疲劳性能的影响.试验表明,修复后小梁的极限弯拉强度与无裂缝小梁相比下降不明显,修复后小梁的疲劳寿命有较大程度下降;全断面修复使用性能较部分断面修复更为优异.不同槽口型式修复小梁试验结果表明,10 mm×10 mm、20 mm×10 mm槽口型式修复效果更佳.     

钢桥面铺装层粘接强度超声波无损检测技术研究

根据超声波理论,提出利用超声反射法对钢桥面铺装层粘接强度进行无损检测.根据工程实际中常见的5种界面,制作3种类型的相关试样,利用ZBL-520非金属超声仪进行多次检测试验.通过对各界面波形和声学参数的研究,发现可将波幅值作为检测粘接强度评判的物理量.最后选择在同一试样上进行有损、无损界面对比试验.试验结果表明:各界面波幅值存在差异,其中粘接良好的界面波幅值最小,因此可通过大量测点数据的波幅平均值对桥梁某一部分或总体粘结层质量进行评判.     

ECC-钢桥面铺装层槽钢连接件承载力分析

铺装层与钢桥面在周期性交通荷载作用下展现出较差的抗剪切能力,易产生推移、拥包等病害损坏。针对此,提出基于槽钢连接的ECC-钢桥面铺装结构,通过有限元软件模拟槽钢推出试验,并结合正交试验研究ECC材料中槽钢力学性能。结果表明：槽钢连接件在ECC中的破坏模式以剪切断裂为主,槽钢尺寸对抗剪承载力的影响排序为槽钢长度>腹板厚度>翼缘厚度>槽钢高度,并提出了槽钢剪力影响域概念。最后通过对模拟结果进行函数拟合得到槽钢承载力修正系数,用于计算ECC材料中槽钢连接件的抗剪承载力。     

改善钢桥面铺装层高温作用的有效措施

为了降低钢桥面铺装层内较高的温度,提高铺装材料使用性能,推迟桥面的早期破坏.采用有限元手段,以傅里叶传热定律为理论基础,根据气象部门提供的气象资料,对开放式钢箱梁及封闭式钢箱梁铺装层的温度场进行研究.结果表明:开放式箱梁可以降低桥面铺装层温度,降低高温持续作用时间,改变桥面铺装层高温的作用位置.     

浇筑式钢桥面铺装层推挤变形病害机理分析

以贵州省北盘江大桥钢桥面铺装层推挤变形病害为研究背景,采用凝胶渗透色谱法(GPC)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR),从沥青分子尺度分析钢桥面铺装产生推挤变形的原因。分析结果表明:沥青老化并不是造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因;从现场调查可知,第2层粘层粘结能力的降低是造成钢桥面铺装层推挤变形病害的次要原因;通过级配分析发现,造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因是浇筑式沥青混合料(GA)级配偏细以及GA中集料颗粒的棱角性较差所致。     

钢纤维混凝土桥面铺装的应用研究

结合桥梁工程实际,证明采用纤维混凝土是解决弯桥桥面铺装层厚度不一且强度不足的有效方法     

利用线性规划模型确定沥青类桥面铺装厚度

本文利用优化原理,建立了确定桥面铺装厚度的线性规划模型,并采用单纯形法对模型进行求解,从而得到了桥面铺装层的合理厚度.     

预应力H型钢混凝土简支梁正截面受力性能试验

为了考察预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的承载力,裂缝分布与开展及变形发展情况,进行了5根预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的设计、制作和试验,根据考察内容获得了相关试验数据,通过分析试验数据,提出了该种组合梁的正截面受弯承载力计算公式、裂缝宽度及刚度计算公式.     

波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装力学特性分析

结合郑州市陇海路主线高架桥工程,针对波形钢腹板PC组合箱梁桥面沥青铺装结构,利用ANSYS软件建立三维有限元计算模型,对铺装层厚度、铺装层弹性模量、车辆荷载、汽车冲击力等影响桥面铺装受力的因素进行敏感性分析,同时分析温度效应对铺装结构的影响。研究结果表明:车辆荷载对铺装层受力影响显著,且各应力与轴载大小基本成线性关系; 铺装层厚度与弹性模量对铺装层受力有一定影响; 汽车冲击力对铺装层受力影响较大; 温度变化会使铺装结构产生较大的温度应力。     

钢桥面环氧沥青铺装层鼓泡形成扩展机理

为有效减少钢桥面环氧沥青铺装层出现鼓泡现象,采用现场调查、理论分析和数学建模的研究方法,系统地研究了鼓泡产生的原因和形成扩展机理。基于薄板理论,研究了鼓泡在竖向均布荷载作用下鼓泡挠度的变化规律。根据断裂力学中的能量原理,得到了鼓泡形成扩展过程中的能量关系,进而阐明了鼓泡形成扩展机理。研究结果表明：钢桥面环氧沥青铺装层鼓泡的形成扩展过程分为起裂、稳定扩展和失稳扩展3个阶段;鼓泡在外力作用下产生的挠度与鼓泡半径、铺装层厚度和弹性模量等因素有关,提出了以能量释放率为判定参数的扩展准则。     

环境温度下钢桥面铺装结构脱层扩展机理分析

为了研究钢桥面铺装在高温荷载下,不同脱层形式的脱层扩展机理,通过设定脱层的极限应力,利用ANSYS软件的生死单元循环分析模拟铺装结构脱层破坏的扩展,主要研究不同脱层形式下脱层扩展的规律,分析脱层扩展对温度应力的影响以及脱层扩展的速率。在温度荷载作用下,钢桥面铺装的脱层扩展开始于粘结层的边界以及初始脱层的边界,从边界向内...