聚丙烯纤维混凝土在桥面铺装中的应用

聚丙烯纤维混凝土具有优良的抗渗、抗裂、耐磨、抗冲击和抗疲劳性能,针对巴东长江公路大桥桥面铺装层的设计要求：80mm厚C40防水混凝土,通过大量试验研究,决定采用聚丙烯纤维混凝土,选定的聚丙烯纤维混凝土在巴东长江大桥桥面铺装层中进行了全面施工应用,效果非常理想。     

复掺纤维环氧沥青混凝土在桥面铺装中的应用研究

为研究复掺纤维沥青混合料在桥面铺装中的应用,通过室内对比试验,分别针对单掺和复掺纤维沥青混合料的路用性能展开对比分析,并结合工程实例验证了复掺沥青混合料在桥面铺装中的优良效果,研究表明:适量掺入纤维可以有效提升沥青混合料的路用性能,而过量掺入纤维时会导致沥青混合料路用性能下降;选择复掺比例为40%木质素纤维+60%聚酯纤维、纤维掺量为3%时,沥青混合料的水稳定性能、高温稳定性能及低温抗裂性能均为最大值,此时沥青混合料的路用性能最佳。     

黑色轻质桥面铺装层混凝土

本发明属于建筑材料领域,具体地讲涉及一种桥面铺装层用混凝土。黑色轻质桥面铺装层混凝土,其特征是它的成分及每立方米混凝土中各成分用量(kg／m^3)分别为：水泥400～500、钢纤维78～l18或聚丙烯纤维0．8～2．0或聚丙烯腈纤维0．8～2．0或碳纤维0．8～2．0或钢纤维与聚丙烯纤维混合78～118、     

超高性能混凝土钢桥面铺装层收缩约束应力分析EI北大核心CSCD

通过建立的收缩约束应力计算方法和设计的收缩约束试验评估了超高性能混凝土(UHPC)钢桥面铺装结构的收缩约束应力发展行为。结果表明:钢桥面对UHPC收缩约束作用占据主导,约束度可达0.41,配筋率对UHPC收缩约束作用呈指数增长趋势;UHPC收缩约束应力水平与约束度基本呈线性相关,但UHPC收缩约束应力水平增长幅度随着配筋率的提升逐渐降低;用于钢桥面铺装的UHPC材料收缩变形宜控制在300×10-6以内,且具备应变硬化特性;密配筋(≥3%)会显著增加结构开裂风险,但也可以有效提高等效结构刚度。     

掺粉煤灰的桥面铺装层混凝土的性能

用掺20％的C级粉煤灰水泥制备了一种新的粉煤灰混凝1（fly ash concrete,FAc）面层材料,总的胶凝材料（cementitious materials,CM）密度为394kg／m^3,并根据设计需要添加了一定量的纤维以增强材料的抗裂性能。本实验测试了面层材料的抗压和抗折强度、黏接强度、收缩率、渗透系数、残...     

钢纤维混凝土在桥面铺装层中的研究及应用

以河南省洛阳西南环城高速公路K35+409.5里程槐庄中桥桥面铺装为例,简要介绍钢纤维混凝土在桥面铺装层中的研究及应用。     

内养生桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂性能

为改善桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂性能,通过平板约束法和现场桥面铺装实体工程研究了内养生材料对混凝土抗早期塑性开裂性能的影响。试验结果表明,内养生材料可以有效延缓混凝土的早期开裂,且随着内养生材料掺量的增加,混凝土抗早期塑性开裂性能越好;当内养生材料掺量为0.2%(质量分数)时,平板约束法下的混凝土单位开裂面积由1 219 mm²/m²降低到47 mm²/m²。在实体工程应用中,同普通混凝土相比,0.2%掺量的桥面铺装混凝土单位面积裂缝条数、最大长度、最大宽度以及开裂面积分别同比下降了91.7%、55.8%、37.5%、90.7%,说明内养生材料可以显著提升桥面铺装混凝土抗早期塑性开裂的性能。     

基于 Burgers 模型的环氧沥青混凝土桥面铺装层力学分析

目前桥面铺装层的破坏日趋严重,为了减少其破坏,分析产生破坏的原因,本文拟采用Burgers模型对环氧沥青混凝土桥面铺装层进行力学分析。数值模拟结果表明,当铺装层的模量增大时,桥梁的沥青铺装层的最大拉应力、最大挠度均有所降低,最大剪应力有所增大。     

桥面铺装层的裂缝及修补

一桥面铺装层裂缝产生的原因刚性路面是根据弹性半无限地基上的小挠度薄板理论进行设计的。桥面铺装层设计与普通混凝土路面设计基本一样,但由于其是刚性预制板上浇筑的混凝土,受力情况发生了很大的变化,使得桥面铺装层的裂缝原因较为复杂。根据裂缝产生原因分为干缩裂缝、温度     

桥梁铺装纤维高强混凝土的力学及收缩性能试验研究

为研究不同纤维对桥面铺装高强混凝土力学性能及收缩性能的影响规律,通过室内试验分别设计了不同玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维掺量的高强混凝土试件,并针对不同龄期试件的抗压、抗折、抗拉强度以及干缩应变值进行对比分析。结果表明：玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的掺入均可有效提升高强混凝土的力学性能,且对于混凝土的收缩变形均具有明显抑制效果,玄武岩纤维对于混凝土的抗压强度、抗折强度及干缩性能改善效果更好,而聚乙烯醇纤维则对混凝土的抗拉强度改善效果更为显著,其中玄武岩纤维的最佳掺量为0.15%,聚乙烯醇纤维的最佳掺量为0.1%。     

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用.然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响.近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可.非线性有限元分析结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性.在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高.     

GFRP筋混凝土桥面板剪切承载力理论算法研究

采用玻璃纤维复合筋(GFRP Bar)材代替钢筋能够有效解决传统钢筋混凝土桥面结构由于钢筋锈蚀所引起的结构功能退化问题。过去试验研究表明在FRP筋混凝土桥面承受集中荷载作用下,冲切破坏模式是一种常见的破坏模式。本次研究采用现有规范及已经发表抗冲切承载力计算模型对多组混凝土桥面板试验结果进行冲切承载力预测。通过与试验结果对比发现,由于大多数理论模型是基于简支构件试验结果建立的经验公式,其无法准确计算FRP筋混凝土桥面结构的冲切承载力。笔者前期建立的GFRP筋混凝土桥面板承载力理论方法考虑了拱效应的作用,计算结果与试验结果有较好的吻合。理论分析中发现,由于较高配筋率和较小跨高比,大部分GFRP筋混凝土桥面板发生剪切破坏而非弯切破坏。因此本文建立了简化的GFRP筋混凝土板剪切承载力计算方法,该模型计算结果与多个试验结果吻合良好。     

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析的结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。     

GFRP桥面铺装力学性能研究

GFRP桥面铺装是GFRP桥面板组合梁桥行车体系的重要组成部分。本文采用有限元分析软件对车辆荷载作用下GFRP桥面铺装层的应力分布情况进行了分析,得到了计算铺装层最大拉应力的控制荷位,并计算了在此荷位下GFRP桥面铺装层中的应力水平。研究了GFRP桥面铺装层中的应力、应变分布规律。根据分析结果,提出了大广高速6号跨线桥及类似GFRP桥面铺装的设计指标。     

嵌入式复材筋加固混凝土桥面板工作性能研究

为了研究表面嵌入式(Near Surface Mounted,简称"NSM")纤维复合筋(FRP筋)加固钢筋混凝土面板的工作性能,对该加固桥面板结构进行试验研究,并通过改变加固筋材类型和加固方式分析其对面板加固效果的影响。通过分析试验结果发现,嵌入式加固能有效提高桥面板承载力,减少面板板底开裂程度和挠度,增强面板刚度,但由于侧向约束刚度的作用筋材类型变化的影响较小。为了深入研究该加固桥面工作机理,对试验模型进行有限元模拟,数值模拟结果与试验结果对比吻合良好。此后采用该数值模型进行参数分析,深入研究混凝土强度、侧向刚度、跨高比、FRP筋弹性模量、加固率、配筋率等结构参数变化对加固桥面板承载性能的影响。参数研究结果表明:侧向刚度和配筋率增加能提高桥面板承载力,但加固效果减弱;桥面板承载力随混凝土强度、加固率和FRP筋弹性模量的增加而提高,但弹性模量变化对桥面承载力提高幅度较小;跨高比增加,桥面板承载力减小,但加固面板承载力提高幅度增长。试验研究和数值分析的结果表明,工程加固时应根据加固面板结构自身材料强度、约束刚度和配筋率选用合理的FRP筋类型和加固率,充分发挥加固材料的作用。     

GFRP桥面板截面设计与结构分析

为减小GFRP桥面板在荷载作用下的局部挠度,在原有GFRP桥面板的芯管中增加一个腹板。对改进后的GFRP桥面板进行参数分析,研究新增腹板厚度和倒角半径对GFRP桥面板力学性能的影响。分析结果表明,随着新增腹板厚度的增加,改进后GFRP桥面板的整体挠度和局部挠度逐渐减小,首层破坏荷载逐渐增大。但新增腹板厚度大于8mm时,改进后的GFRP桥面板的整体挠度和局部挠度减小的趋势逐渐变缓。新增腹板倒角半径对改进后GFRP桥面板的挠度影响很小,首层破坏荷载随着倒角半径的增大先增大后减小。     

FRP组合桥面系统在桥梁工程中的应用与发展

本文回顾与综合了国际上较为通用的2类共9种桥面系统,分析其共性,研究其规律,并提出了今后研究发展的方向,为设计统一的FRP组合桥面系统作参考.     

钢板-GFRP组合桥面板受弯性能试验与理论分析

基于玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称"GFRP")具有轻质高强、耐腐蚀等优点,提出一种新型组合桥面板,即在钢板表面粘贴GFRP板,作为正交异性钢桥面板的防水和防腐蚀层,兼有增强钢板刚度的作用。在对组成材料材性测试的基础上,对组合桥面板试件在正弯矩和负弯矩作用下进行四点弯曲试验,测出各试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线;通过换算截面理论推导出钢板-GFRP组合桥面板的刚度、跨中挠度和应力计算公式,并与试验值对比;在四种铺装模型下运用有限元软件分别对正交异性钢板进位移和应力分析。研究结果表明:钢板表面粘贴GFRP板可以有效提高钢板的屈服承载能力和刚度,降低钢板表面应力和开裂风险;钢板-GFRP组合桥面板弯曲性能的理论计算值与试验值吻合性较好。     

格构腹板增强轻木夹芯复合材料桥面板的制备与受弯分析

提出了一种新型格构腹板增强轻木夹芯复合材料桥面板,这种面板具有轻质高强、耐腐蚀、易拼装等特点,可用于军事舟桥等组合结构桥梁领域。该新型桥面板的复合材料面层、格构腹板与芯材在模具内通过真空导入工艺整体一次成型,利用格构腹板提高面层与芯材的整体性,可更大程度地发挥新型桥面板的受力性能。基于复合材料夹层结构经典理论,对该桥面板在典型轮式车辆和履带式车辆荷载作用下的性能进行了受力分析。结果表明:该桥面板的刚度满足设计要求;纤维面层正应力和轻木芯材剪应力均满足强度要求;与原同尺寸军用桥面板相比,减重57%。