沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析

1概述 桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力，另一方面起联结各主梁共同受力的作用；既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层，所以具有足够的强度和良好的整体性，并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。     

斜拉桥钢桥面环氧沥青铺装应力分析

桥面铺装在追随桥面板变形的同时承受荷载的直接冲击作用,为明确桥面铺装材料的性能要求及设计目标,首先要对桥面铺装层结构进行力学分析。汽车荷载通过桥面铺装传递到桥面板上,桥面铺装起着传递和分散汽车荷载的作用,因此必须将桥面铺装与桥面板结合在一起进行分析,确定桥面板与铺装层共同受力状态及相互影响效应。     

连续钢箱梁桥面铺装层结构应力分析

正交异性钢桥面的构造复杂,用理论算法对铺装层进行力学计算,较难得到精确的计算结果。本文利用有限元通用软件对曲线钢箱梁桥浇筑式沥青铺装层进行受力分析,将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体,建立有限元模型,研究铺装层受力变形特点。根据钢桥面铺装层常出现的病害,并结合超载及刹车产生的水平荷载对铺装层受力的影响,提出相应的桥面铺装层破坏的综合控制指标。     

复合浇筑式沥青钢桥面铺装层力学计算

钢桥面铺装的病害在大跨径桥梁上仍然很常见,钢桥面铺装已经成为制约大跨径桥梁发展的一个难题。本文采用有限元法对复合浇筑式沥青铺装层进行受力分析,将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体,建立有限元模型,研究铺装层在行车荷载作用下的应力、应变规律。     

桥面铺装对钢桥面板疲劳应力幅的影响

钢桥面板厚度小,铺装层的相对刚度较大,钢桥面板疲劳设计时,应该考虑铺装层与钢桥面板的共同作用。假设桥面铺装与顶板没有相对滑移,采用有限元方法探讨了桥面铺装弹性模量和厚度对正交异性钢桥面板疲劳应力幅的影响。     

桥面混凝土铺装工艺技术探讨

桥面混凝土铺装是桥梁施工中比较重要的一道工序,桥面铺装的主要作用是保护桥面板防止车轮或者履带直接磨耗桥面,防止主梁受到雨水的侵蚀,并借以将车轮的集中荷载进行分散,水泥混凝土、沥青混凝土是我们经常使用的桥面铺装材料。本文结合自己多年从事桥梁工程的经验,对桥面混凝土铺装的施工工艺技术进行探讨。     

桥面铺装病害及结构力学分析

桥面铺装体系可以保护桥面板,扩散汽车荷载,是重要的桥梁使用结构。桥面铺装病害主要有坑槽、车辙、滑移和水损坏其中滑移和水损坏与粘结层有着非常重要的关系,只有优化的结构设计加上优质的材料才能保证桥面铺装的正常使用。本文针对桥面铺装病害及结构力学进行分析。     

粘贴GFRP的钢桥面铺装层的剪切性能

大跨径钢桥由于桥面板厚度薄,容易出现推移、开裂等诸多病害。在桥面钢板上粘贴一定厚度的玻璃钢（GFRP）薄板,形成复合铺装结构,以提高铺装层刚度,延长铺装层使用寿命。采用ANSYS有限元软件,计算分析复合铺装结构的层间剪切应力分布状况,研究GFRP薄板的模量等对铺装结构受力的影响。结果表明,粘贴不同模量GFRP后,铺装层的应力、应变均出现了不同程度的变化。铺装层与钢板粘结处剪应力为未粘贴GFRP的1．44倍;剪应变减小为0．11％。但粘贴GFRP后铺装层层间最大剪应力和剪应变均大于未粘贴GFRP的铺装层,实际工程中应注重提高沥青铺装层的高温抗变形性能。     

钢桥面铺装在行车荷载与环境温度共同作用下疲劳损伤分析

用损伤力学原理及方法,从力学近似法角度分析了环境温度和循环车辆荷载共同作用下钢桥面沥青混合料铺装的疲劳损伤特性,推导出疲劳试验复合梁的损伤场、应力和应变场。以长江一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。实例分析表明,考虑环境温度和车辆荷载共同作用下钢桥面铺装体系的疲劳寿命要小于单一考虑行车荷载的计算结果,二者相差最大可达44%。研究认为温度变化会导致铺装层的劲度不断发生变化,从而直接影响钢桥面沥青混合料铺装的力学行为和疲劳寿命,因此仅考虑交通荷载的作用进行钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳损伤的分析是过于简化的,应予以重视。此外,指出了环氧沥青混凝土铺装具有很好的抗疲劳性能。     

温度作用对带铺装层钢桥面板疲劳效应的影响研究

以润扬大桥悬索桥为考察对象,基于实测结果研究了铺装层温度变化对钢桥面板两类焊接细节疲劳效应的影响特征。由于润扬大桥悬索桥疲劳分析模型计算单元数多且耗时大,首先利用模型参数敏感度分析方法确定钢桥面板疲劳效应简化分析模型中的敏感参数,然后利用敏感系数矩阵迭代法计算各个敏感参数的最优取值。在此基础上建立了带铺装层钢桥面板的疲劳效应简化分析模型,并考察了不同温度作用下两类典型焊接细节的疲劳效应。分析结果表明:1)两类焊接细节的日等效应力幅与钢桥面板温度存在较强的线性相关性;2)钢桥面板疲劳效应的简化分析模型为顺桥向支承在横隔板上、横桥向支承在顶板纵肋上的局部受力结构体系;3)带铺装层钢桥面板的疲劳分析方法能够准确计算车辆荷载和温度共同作用下焊接细节的疲劳效应。     

混凝土梁式桥沥青混凝土桥面铺装层力学分析

本文结合实体工程,针对混凝土梁式桥沥青混凝土桥面铺装层的受力特点,利用ABAQUS软件建立模型,并通过对不同位置铺装层应力的分析,确定铺装层的最不利荷载位置,分析此处铺装层体系的拉应力和剪应力,确定控制铺装层破坏的力学指标,为桥面铺装设计提供力学理论依据。     

钢-混凝土组合桥梁研究及应用新进展

某大桥次边跨及中跨主梁为钢-UHPC组合梁,钢-UHPC组合梁的桥面板首次采用一种通过PBL剪力键将8 mm平钢板与15 cm的UHPC层连接起来的新型组合桥面体系。为了探究该桥新型钢-UHPC组合桥面板抗负弯矩性能与安全性,完成了2块足尺模型的静力性能试验,进行了桥梁整体受力和桥面板局部受力计算,以及桥面板抗负弯矩极限承载力构成分析。结果表明：UHPC名义开裂强度达8.90 MPa以上,其值远大于实桥荷载作用下UHPC层上缘的纵桥向最大拉应力,组合桥面板负弯矩抗裂性能良好,能满足工程需求;组合桥面板抗负弯承载力的计算,UHPC受拉本构宜采用三折线模型,抗负弯承载力简化计算的UHPC受拉区等效均布应力折减系数可取0.76,抗负弯承载力状态的受压钢板受力仍处于线弹性阶段,抗负弯破坏模式与抗正弯明显不同,为受拉钢筋拉断;PBL剪力键能保证了钢板与UHPC板整体共同受力;组合桥面板在负弯矩作用下的延性良好,裂宽增长缓慢,UHPC的名义极限强度达名义开裂强度的4.1倍以上,到达极限荷载后,组合板承载力没有明显下降。

     

大跨径钢箱梁桥面锌系防腐蚀涂层研究

钢桥面防腐蚀涂层介于钢箱梁桥面板与桥面沥青铺装层2种完全不同的材料之间,既是钢桥面的防腐蚀涂层、防水涂层,又是二者的连接层.因此,对该防腐蚀涂层的腐蚀失效问题及其对钢桥面沥青混凝土铺装层弱化的影响规律进行研究具有实际意义.通过电化学腐蚀试验、涂层结合力试验、XRD分析等方法,研究了在环氧沥青和改性沥青混凝土2种钢桥面铺装层下的无机富锌、环氧富锌和电弧喷锌涂层的腐蚀性能以及涂层与钢桥面板间结合性能,考察了涂层腐蚀对桥面铺装层抗剪切性能的影响.结果表明:喷锌防腐蚀涂层与桥面板之间的结合力受制于钢板除锈预处理方式,喷砂处理的涂层结合力优于抛丸处理;铺装层的抗剪切能力受防腐蚀涂层腐蚀产物影响,锌系涂层的可溶性腐蚀产物破坏了钢桥面铺装体系界面的连续性,锌系涂层腐蚀使铺装层抗剪切强度下降1倍左右,喷锌涂层腐蚀对铺装层结合性能的影响大于富锌涂料涂层.     

多车载荷作用下沥青桥面铺装动力学响应

为更准确地分析沥青桥面铺装的动力学响应特性,提出基于实际车辆建模的车-路-桥动力学分析方法,研究多车载荷作用下沥青桥面铺装动力学行为。以一座钢-混凝土工字组合梁桥为例,考虑桥梁振动对桥面铺装的影响,通过数值模拟建立单车-桥面铺装动力学耦合模型,并与不考虑耦合、移动荷载作用下的传统模型进行比较,验证了耦合模型的正确性及考虑耦合的必要性;基于单车-桥面铺装耦合模型,研究多车荷载作用下沥青桥面铺装层的响应行为;分析了双车并行和双车偏载工况下,桥面铺装各层的应力和挠度响应,并与单车工况进行比较,可见多车对桥面铺装的动力学响应的影响不容忽视。研究结果表明:偏载改变了桥面铺装层横向应力的方向,在沥青层顶面和沥青-混凝土接触面,出现拉应力,故沥青铺装顶面容易出现纵向裂缝,横向最大拉应力发生在沥青层和混凝土层接触面;桥面铺装层最大纵向应力发生在沥青层和混凝土层接触面上,双车并行时,沥青层与混凝土层间所产生的纵向应力较单车行驶时增加了52.7%;偏载时剪应力最大,且最大剪应力发生在混凝土层和钢梁的接触面上,该接触面容易脱离,应采取抗剪措施;不同桥面铺装层最大挠度均发生在双车并行工况下,相比单车工况,挠度...     

正交异性钢桥面疲劳开裂研究

正交异性钢桥面板的钢结构桥梁在车辆荷载作用下易出现疲劳开裂,为了解决这一问题,该文采用在正交异性钢桥面板上设置薄层RPC(Reactive-Powder-Concrete)超高性能混凝土层,将钢桥面转变成组合桥面,从而提高了桥面刚度,能有效改善结构受力状态,且不会增加桥梁上恒载重量。通过对某大桥的计算分析表明:采用组合桥面后,车辆荷载作用下的钢桥面应力大幅度下降。钢桥面疲劳敏感点处的拉应力降幅达到71.32%~72.39%,大幅度的提高了钢桥面的抗疲劳寿命;薄层RPC面板的高强度和高韧性,完全能满足组合桥面的最大拉应力10.08MPa的强度要求,成为钢桥面上的永久结构层,可以大幅度降低钢桥面板的开裂风险。     

公路工程桥梁桥面铺装施工控制技术研究

作为一种特殊路面结构,桥面铺装能够起到保护桥梁及承担路面功能的作用。铺装结构及厚度的合理性,对增加桥面铺装使用年限及提升铺装层行驶质量意义重大。本文结合具体案例,研究了公路工程桥梁桥面铺装的施工技术要点,为桥面铺装层质量提升提供了可靠依据,达到了改善铺装质量、延长铺装层使用寿命的目的。     

FRP桥面板静载试验研究及分析

纤维增强复合材料(FRP)桥面板是近年来开始在桥梁工程中应用的一种新型桥面板结构。通过FRP桥面板模型的静载试验,研究了其变形和应力分布情况,并与有限元数值模拟的结果进行了对比。分析了在荷载作用下FRP桥面板的整体受力、变形情况和加载区局部的变形情况,为FRP桥面板的设计与应用提供了依据。     

钢桥面铺装损伤病害的调查及分析

钢桥面铺装病害产生的原因包括外部因素和铺装自身因素,外部因素主要是铺装温度、交通荷载、桥面板刚度;铺装内部自身因素主要包括混合料的胶结料性能、混合料级配类型、混合料配合比、施工控制质量等因素。本文针对我国典型的钢桥面铺装:双层SMA、浇注式、环氧沥青铺装进行病害调查,分析引起病害的原因,为制定病害处治方案提供依据。     

斜交桥桥面板的有限元分析

斜交桥由相互斜交的主梁、横梁及桥面板组成，结构受力复杂。本文采用有限单元法对斜交桥桥面板的内力分布及变形进行了分析，讨论了有限元网格划分对最终结果的影响，并对斜交板的配筋提出了建议。     

沥青混凝土桥面铺装病害的处治

桥面铺装层的损坏己成为影响公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。近年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。本文分析探讨了桥面铺装病害原因及防治对策。