沥青混凝土桥面铺装车辆荷载与温度荷载作用的耦合分析

针对水泥混凝土桥面沥青混凝土桥面铺装层,采用ANSYS软件建立包含全桥主梁结构及桥面铺装的三维实体有限元计算模型,分析了桥面铺装层在车辆荷载作用下及其与变化的温度荷载耦合作用下的总体变形、最大剪应力及最大主应力的变化特点,为水泥混凝土桥面沥青混凝土桥面铺装的设计和施工提供参考。     

水泥混凝土桥面沥青铺装结构力学性能分析

在水泥混凝土桥的主梁(板)上或防水混凝土层面板上一般需设置柔性防水层,因此桥面铺装结构在力学性能上不同于一般路面结构。采用有限元方法分析了水泥混凝土桥面沥青铺装结构中桥面铺装材料的厚度、模量与泊松比、防水粘结层的厚度和模量以及汽车荷载等因素对桥面铺装结构中防水粘结层最大剪应力指标的影响。     

抛丸工艺在桥面沥青面层施工中的应用

桥面水泥混凝土铺装层作为沥青面层的基层,由于其表面存在软弱的浮浆层,在行车荷载作用下易破坏,影响桥面的使用。针对现有几种施工方法存在的不足,在实际施工中采用了喷砂抛丸施工技术,进行桥面水泥混凝土铺装层的表面处理。     

混凝土连续梁桥沥青铺装有限元分析

利用通用有限元软件对三跨预应力混凝土连续梁桥的沥青混凝土铺装进行应力分析,通过荷载不同位置下的沥青混凝土铺装层拉应力、剪应力分析,确定出荷栽的最不利布置位置。分析荷载最不利布置下铺装层模量对铺装层拉应力及层间剪应力的影响规律,为桥面铺装层材料选择及研究提供参考。     

沥青路面最大剪应力分析

采用ABAQUS软件对典型半刚性基层沥青路面及桥面铺装层中最大剪应力影响因素及变化规律进行了计算与分析。分析表明：半刚性基层沥青路面与水泥混凝土桥面铺装层最大剪应力分布与变化规律基本一致,在相同荷载条件作用下,最大剪应力水平亦接近;最大剪应力与车辆垂直荷载和水平荷载作用呈正比关系,最大剪应力受其影响显著;最大剪应力随着面层或铺装层厚度、模量的增加而相应地变小,随着半刚性基层厚度与模量的增加而变大。以上抗剪影响因素及变化规律的研究为解决车辙问题提供了一定的理论基础。     

薄层沥青混凝土在桥面铺装中的力学响应

采用ABAQUS有限元分析软件,建立水泥混凝土箱梁桥与工字梁桥三维整体有限元模型,分别研究了不同厚度薄层沥青混凝土铺装层在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应,以及铺装层自重对桥梁结构内力的影响。研究结果表明:在车辆荷载作用下,铺装层厚度由4cm增加至12cm时,箱梁桥与工字梁桥铺装层最大竖向剪应力分别增长了约72%与40%,因此,薄层铺装能够降低层内竖向剪应力水平,有利于缓解车辙病害的发展;在温度荷载作用下,铺装层厚度对层内拉应力及层底剪应力的影响并不明显,力学指标基本处于同一水平;在重力荷载作用下,厚度为4cm的薄层铺装相对于12cm的铺装层能够分别降低箱梁桥桥体内部最大Mises应力及最大主拉应力19.62%与17.70%,而对于工字梁桥而言,能够分别降低应力水平13.79%与10.16%,从而改善了桥梁结构受力状况。可见,薄层沥青混凝土应用于桥面铺装具有良好的力学可行性,在综合考虑环境与材料性能的基础上可在实际工程中推广应用。     

基于动态模量力学响应理论水泥混凝土桥面结构荷载特性分析

以娄新高速公路水泥混凝土桥桥面铺装层间处置为实际研究背景,根据工程不同桥型,应用有限元方法空间进行实体建模,运用动态模量力学响应理论深入分析汽车在不同行驶状态下铺装层层间结构荷载力学响应特征,初步提出层间剪切强度、粘结强度控制指标,为深入进行湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面层间处治研究,提供理论依据。     

空心板桥梁铺装层受力特性分析

为了研究铺装层厚度、弹性模量和行车荷载对桥面铺装层受力特性的影响,以实际工程为背景,采用有限元软件ANSYS建立了简支空心板桥的有限元分析模型,通过改变桥面铺装层厚度、弹性模量、超载系数和水平荷载,以此来研究简支空心板桥梁铺装层应力分布。分析结果表明,铺装层内应力随铺装层厚度增大而减小,随弹性模量的增大而增大;在弹性范围内,铺装层内应力随超载系数的增大呈线性增长趋势,增大动摩擦系数,剪应力增大最为明显,横桥向和纵桥向最大拉应力基本无变化。     

公铁两用大桥桥面铺装力学行为研究

为研究公铁两用连续刚桁梁桥的公路桥面铺装结构的力学行为和力学指标,采用有限元软件ANSYS,建立简化桥面铺装的某公铁两用大桥整体有限元模型,对在简化铁路荷载和公路荷载作用下铺装结构的力学响应进行了分析,得到铺装层的应力—应变变化规律、力学控制指标和最不利荷位。分析结果表明:采用3跨公路桥局部模型能获得相对合理的桥面铺装分析模型;各个轮载位的沥青面层最大横、纵向剪应力均出现在车轮荷载正下方沥青层与混凝土层交界处,计算结果显示沥青面层剪应力水平普遍于0.1~0.15 MPa之间,而SMA沥青混凝土与混凝土之间的抗剪强度为1 MPa,由此可见理论计算值满足容许值需求,并且留下了较大的抗剪储备空间。     

沥青混凝土桥面铺装层的动力有限元分析

基于汽车对桥面的动力作用,对典型的沥青混凝土桥面铺装结构建立了线弹性三维有限元模型,运用动力学基本理论和有限元方法,分析了移动荷载作用下桥面柔性铺装层竖向变形、主拉应力和最大剪应力的时程响应规律,并研究了不同车速和超载水平对桥面柔性铺装层的力学指标的影响规律,为沥青混凝土桥面铺装的研究提供了有力的支持。     

水泥混凝土桥面防水粘结材料的研究与应用

在水泥混凝土桥面铺装中,防水粘结层把桥面和铺装层粘结成一体,共同承受车辆荷载的作用,对于延长铺装层的使用寿命至关重要。但防水粘结材料如无足够的抗剪切、抗拉拔能力,在车辆荷载的作用下,铺装层就会推移、脱空,导致表面波浪、裂缝、松散、坑洞等病害的产生。     

水泥混凝土桥面防水粘结材料的研究与应用

在水泥混凝土桥面铺装中．防水粘结层把桥面和铺装层粘结成一体．共同承受车辆荷载的作用．对于延长铺装层的使用寿命至关重要。但防水粘结材料如无足够的抗剪切、抗拉拔能力．在车辆荷载的作用下．铺装层就会推移、脱空．导致表面波浪、裂缝、松散、坑洞等病害的产生。     

水泥混凝土弯坡斜桥沥青混凝土铺装结构力学特性研究

以湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面层间处治为实际研究背景,根据工程不同桥型,应用有限元方法空间进行实体建模,分析沥青混凝土铺装层荷载应力以及影响因素、计算车辆制动、设有纵坡、曲线桥等不同状态下铺装层应力大小,为深入进行湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面层间处治研究提供理论依据。     

BRT公交车制动状态下沥青铺面受力特征

为了揭示桥面铺装动态荷载下的力学响应规律,以成都某高架混凝土桥沥青铺装工程为依托,以BRT公交车进站制动情况为荷载背景,采用数值模拟分析方法,结合正交试验数值分析结果,进行了桥面铺装方案的结构优化比选.以正交试验得出的优选方案为对象,进一步分析了车辆移动速度对BRT停靠站刹车减速段桥面铺装体系的受力影响,解释了其作用机理.研究表明:振动冲击与作用时间的综合作用导致铺装层竖向变形和剪应力响应存在"临界速度"的现象;不同初始车速下,各轴轮印处面层弯拉应力及剪应力存在短时快变的正负应力交互作用;在制动荷载作用下,表层剪应力较大,并在初始速度60 km/h制动工况下达到极值;在靠近公交站台等车辆制动或加速相对频繁的路段,应特别注意提高铺装层的抗剪切及抗疲劳能力,同时加强层间粘结.     

水平荷载作用下钢桥面铺装层的剪切分析

桥面铺装是桥梁结构的重要组成部分,具有良好使用性能的桥面铺装是保证车辆安全行驶的必要条件.论述运用有限元方法分析了水平及竖向均布荷载作用下,铺装厚度和模量对铺装层剪应力的影响,为桥面铺装的剪切设计提供设计理念.     

水泥混凝土桥面粘结层抗剪性能要求及简化计算

通过有限元方法,分析了不同类型桥面防水粘结层的受力特点及其剪应力对铺装层各种参数(包括厚度、模量、水平荷载及胎压等)的敏感性,得到了粘结层剪应力角度变化范围,提出了桥面粘结层的抗剪强度要求计算公式。通过变化室内斜剪试验剪切角度(25°~65°),得出了剪切角度变化时粘结层抗剪强度随温度变化的规律。研究结果表明:桥面铺装厚度和水平荷载是影响层间剪应力与剪切角度大小的主要因素,粘结层材料的抗剪性能随着温度和剪切角度的增大迅速降低,具有一定厚度的低模量防水卷材粘结层对铺装层抗剪是不利的。建议通过比较不同场合桥面粘结层的抗剪强度测试值和理论计算值,判定粘结层的粘结效果,用于指导防水粘结层的选择。     

水平荷载作用下钢桥面铺装层的剪切分析

桥面铺装是桥梁结构的重要组成部分，具有良好使用性能的桥面铺装是保证车辆安全行驶的必要条件。论述运用有限元方法分析了水平及竖向均布荷载作用下，铺装厚度和模量对铺装层剪应力的影响，为桥面铺装的剪切设计提供设计理念。     

混凝土桥梁沥青铺装层病害调查及成因分析

结合浙江省湖州地区国省道及杭宁高速湖州段桥面铺装损坏的调查,对病害形成的机理进行了分析,得出粘结层剪切破坏是水泥混凝土桥面沥青铺装层的主要破坏类型之一,也是桥面铺装所特有的破坏类型,破坏与地区气候、桥面铺装结构、桥梁结构、铺装材料及施工质量等多种因素有关。     

复合式路面层间剪应力分析

复合式路面的常见病害常表现为层间剪切滑移破坏.选取典型的水泥混凝土下面层、黏结层、沥青混凝土上面层为一整体,应用BISAR3.0程序,计算分析了复合式路面层间最大剪应力、剪切角及其对温度、结构层厚度、材料模量、行车荷载等参数的敏感性.结果表明:AC层厚度、黏结层模量、行车荷载对层间剪应力、剪切角影响显著,当黏结层厚度由...     

桥面铺装沥青混合料的技术性能与标准研究

运用有限元软件ANSYS分别建立水泥混凝土桥沥青混凝土铺装层结构和沥青混凝土路面结构的三维实体模型,通过桥面铺装层结构与路面面层结构的应力状态对比研究发现：桥面铺装层结构的最大拉拔力σmax和最大剪应力τmax分别高于路面面层结构的56.1%和45.5%。同时,通过添加剂对沥青混合料性能提升的研究,综合考虑现有的施工技术及工程经验,提出桥面铺装沥青混合料技术指标与标准。