钢桥桥面沥青铺装层应变变化规律研究

在钢桥模型上进行SMA和AC沥青混合料铺装层直道疲劳试验,研究重复加载过程中应变变化规律,分析了桥面铺装层疲劳开裂性能。     

厦门海沧大桥桥面沥青铺装层直道疲劳试验研究

为制订交通部《钢桥铺装设计施工规程》，结合厦门海沧大桥的施工方案，进行了6种沥青混凝土典型铺装的直道疲劳试验。研究了铺装层应力场分布，回归统计了随轴载作用次数增加，应力应变的变化规律。根据直道疲劳试验结果，预测了6种典型铺装方案的疲劳寿命。     

钢桥桥面沥青铺装层直道试验研究

在钢桥模型上进行了6种沥青混合料铺装层直道疲劳试验和高温车辙试验，研究了重复加载过程中应变变化规律，分析了桥面铺装层疲劳开裂性能，比较了各方案高温稳定性能。     

钢桥桥面沥青混合料铺装层直道疲劳寿命预测研究

为制订交通部《钢桥铺装设计施工规程》，进行了６种典型铺装方案的直道疲劳试验。根据直道疲劳试验结果，预测了６种典型铺装方案的疲劳寿命。     

钢桥桥面沥青铺装结构的高温浸水车辙直道试验研究

选择国内外有代表性的6种钢桥桥面铺装结构体系进行高温浸水车辙直道试验。试验结果表明：某些方案的高温浸水车辙的结果与室内试验结果不尽一致。通过对试验结果深入分析，发现钢桥桥面铺装层厚度和混合料粒径的匹配是造成沥青混合料使用性能优劣的重要原因，进而提出表面层混合料厚度和粒径的适合匹配，这对钢桥桥面铺装结构的完善具有实用价值。     

正交异性钢桥面沥青铺装结构特性的研究

利用直线式加速加载试验系统,对12种沥青铺装方案进行了大型直道足尺试验。研究了正交异性钢桥面板的受力特点和动荷载作用下的响应特性,分析了导致钢桥面沥青铺装层产生疲劳破坏形式的原因,指出了现行钢桥面沥青铺装设计存在的主要问题,并针对目前钢桥面沥青铺装设计提出建议。     

大跨径钢桥桥面铺装层疲劳特性试验研究

利用有限元方法对某大跨径钢桥面铺装层进行力学分析,以此为依据,现场采样,进行了环氧沥青混合料与钢板的结合件的疲劳试验。结果表明,该大跨径钢桥采用环氧沥青混合料铺装是成功的,其使用寿命可达15 年以上。     

钢-超高延性混凝土组合桥面结构力学性能分析及疲劳试验

为改善当前大跨径钢桥钢箱梁桥面板普遍存在疲劳开裂的现状,提升钢桥面铺装体系正常服役寿命,提出了一种钢-超高延性混凝土组合桥面方案:组合桥面主要由正交异性钢桥面板、配筋超高延性混凝土层和沥青磨耗层组成,钢桥面板上表面焊接栓钉,并设置防水黏结层,超高延性混凝土层与钢桥面板间通过栓钉相连,超高延性混凝土层上表面采取表面粗糙处理,并设置防水黏结层,确保与其上的沥青磨耗层之间形成可靠连接。以虎门大桥钢箱梁为背景,采用有限元软件Abaqus对所提出的组合桥面铺装体系进行了力学性能分析。分析结果表明:采用组合桥面铺装体系,可明显提升正交异性钢桥面铺装体系的整体刚度,使得正交异性钢桥面板关键受力部位的应力水平降低25%～45%,显著延长钢桥面板疲劳寿命。制作了足尺钢箱梁子结构试验模型并开展了疲劳试验研究,疲劳试验结果表明:在规范规定的疲劳车荷载及高于疲劳车荷载的疲劳荷载作用下,累计经历400万次疲劳试验后,组合桥面铺装结构铺装层和钢桥面板均未出现破坏迹象,采用钢-超高延性混凝土组合桥面,可有效延长钢桥面铺装结构使用寿命。研究成果为既有存在病害的钢桥钢箱梁承载力的恢复甚至提高,乃至新建钢桥的桥面铺装提供了一种有益的选择方案。     

城市钢桥通用铺装技术方案研究

针对城市钢桥点多、面广、量少三个特点,提出了城市钢桥通用铺装技术方案,采用了耐久的防水粘结体系,包括环氧云母防腐层,大剂量无溶剂环氧树脂防水层和热融颗粒粘接材料,铺装采用细粒式密实型高黏度沥青混合料保证密水性、柔韧性、高温稳定、抗滑性能,并利于后期养护维修。进行了一系列性能试验,包括材料拉拔试验、拉伸试验、随从性试验和铺装体系剪切、拉拔与疲劳试验,试验结果表明,该铺装体系具有较好路用性能与耐久性。     

大型直道试验系统在混凝土桥面沥青混凝土铺装层抗车辙评价中的应用研究

针对广深高速公路东莞北大桥桥面沥青混凝土铺装层设计,采用大型直道试验系统,对水泥混凝土桥面的4种沥青混合料铺装结构进行高温车辙试验,并对测试结果进行了分析。结果表明:适当调整SMA沥青混合料中粗集料的粗细比并且对水泥混凝土桥面板进行铣刨处理可以提高沥青混凝土铺装层的高温抗车辙能力。对优化桥面沥青混凝土铺装层设计和工程施工产生了较好的指导作用。     

钢桥面SMA沥青铺装层应用优化研究

鉴于SMA沥青混合料近年来在正交异性钢箱梁桥面铺装层上的应用效果不是很理想,以及对国内已建钢箱梁桥面铺装层的分析研究,从混合料级配优化角度,试验室制作采用不同沥青改性剂、外加剂组合成的五种SMA沥青混合料,通过室内试验,确定每种方案的常规指标、车辙等路用性能指标,并结合复合梁疲劳试验结果进行对比分析,最终确定了最佳的沥青混合料组合方案。结果表明,高粘改性剂相对SBS改性剂有较好的路用性能,各种外加剂的选用对混合料的高温稳定性、耐疲劳性有较大提高。     

水泥混凝土桥面沥青铺装及防水层荷载弯曲应力分析

针对水泥混凝土桥梁铺装层易发生横向裂缝病害问题,应用梁体结构的线弹性理论与叠加原理,经过分析推证得到了车辆荷载弯矩在水泥混凝土桥梁桥面铺装层及防水层内所产生的弯曲应力计算公式,并编制了相关的计算程序;对设与不设防水层的沥青混凝土铺装层结构进行了数值计算,分析了沥青混凝土铺装层和防水层的模量、厚度等参数变化对铺装层结构弯曲应力的影响,探讨了沥青混凝土和防水层铺装结构内荷载弯曲应力的变化规律。     

虎门大桥TAF环氧沥青钢桥面铺装技术研究

桥面铺装是大跨径桥梁的关键技术之一,环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温稳定性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点,已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合虎门大桥应用TAF环氧沥青混合料进行钢桥面铺装的工程实际,总结了TAF环氧沥青混合料在虎门大桥钢桥面铺装中的施工经验。     

钢桥面铺装的有限元分析和环道模型设计

主要介绍钢箱梁的桥面板和沥青混凝土铺装作为组合结构时的结构组成形式和计算分析模型，阐述钢桥面板和铺装共同作用时的受力特性和相互作用以及有限元分析的方法，并介绍环道试验模型的设计和计算分析。     

钢桥面铺装材料疲劳性能研究

针对钢桥面铺装层容易出现疲劳开裂与车辙破坏的特点,提出采用4种有代表性的铺装层沥青混合料,通过应变控制模式下的四点弯曲疲劳试验方法,研究其疲劳特性以提高钢桥面铺装层的抗疲劳耐久特性和高温稳定性。通过多个应变水平下的疲劳试验,分析了沥青混合料劲度模量与改性沥青品质、疲劳寿命、滞后角的关系,验证了疲劳寿命与累积耗散能在双对数坐标下的线性关系,得出不同改性沥青混合料的疲劳曲线和疲劳方程。不同的铺装层材料很难建立相同的疲劳预测模型,只能根据直接的疲劳试验获得混合料的抗疲劳耐久特性。     

钢桥面铺装新体系应用研究

针对钢桥面铺装容易产生开裂、车辙等病害,研究了一种钢桥面铺装新体系,采用橡胶环氧砂浆过渡层提高沥青铺装层与钢板的结合强度.该体系在汉十高速公路的应用,证明其具有较好的粘接强度、抗车辙能力和抗裂性能,具有较好的推广前景.     

导电沥青混凝土的桥面铺装开裂预警技术研究

沥青混凝土桥面铺装层在低温条件下极易产生开裂,空气中水分、灰尘等通过裂缝深入到桥面板与铺装层中间,会进一步造成层间滑移、水损坏。为及时对沥青混凝土桥面铺装的低温开裂病害进行预警,降低后期维修养护费用,采用碳纤维、石墨制备了复合导电沥青混凝土,并通过间接拉伸蠕变试验研究了其变形发展与电阻率的变化关系,根据曲线特点利用多项式拟合获得了不同蠕变阶段其力-电机敏特性。结果表明:碳纤维-石墨导电沥青混凝土电阻率与应变在不同阶段分别呈现出二次非线性、线性相关关系。同时,结合实体工程设计了分布式光纤传感器布设方案与施工流程,即在桥面铺装层间布设分布式光纤,上面层铺筑碳纤维-石墨导电混凝土,形成一种新型桥面铺装结构,为沥青混凝土桥面铺装低温开裂预警提供了一种全新的思路。