钢-超薄UHPC层轻型组合桥面性能研究

提出一种钢-超薄UHPC(Ultra-High Performance Concrete)层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两方面对此结构的性能进行研究。结果表明:35 mm UHPC层对正交异性钢桥面板受力性能改善明显,顶板应力幅下降达到68.72%,U肋和横隔板接近14.74%~34.11%,可大大降低钢桥面板疲劳开裂风险。试验得出的UHPC层横桥向开裂强度26.3 MPa,大于有限元计算下车辆荷载作用产生的最大应力7.36 MPa,证明了此组合桥面结构的可行性。     

千米级钢-UHPC组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥力学性能研究

为克服传统钢-混凝土组合梁斜拉桥自重大、跨越能力不足等缺点,解决钢主梁斜拉桥正交异性钢桥面板抗疲劳性差、铺装易损等问题,提出了主跨1 000 m钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥试设计方案;分析了组合梁斜拉桥静力性能及抗风性能;探索了主梁高度H、主梁宽度B、桥面钢顶板厚度t_steel、UHPC面板标准厚度t_UHPC、UHPC弹性模量E_UHPC、钢梁下翼缘板厚度t_f等对组合梁斜拉桥静力性能的影响规律及设计主要控制因素。结果表明：UHPC材料大幅提升了组合桥面板的抗压强度和抗裂强度,试设计方案满足结构静力强度要求,且采用较薄的UHPC面板能有效减轻主梁自重;钢梁压应力为主梁静力设计主要控制因素,增加主梁高度或钢梁下翼缘板厚度可有效降低钢梁压应力;采用钢-UHPC组合桥面构造的千米级开口断面组合梁斜拉桥可满足国内部分区域对桥梁颤振稳定性的要求。     

轻型组合桥面板受力性能影响因素分析

采用UHPC作为铺装层是解决正交异性钢桥面疲劳开裂的一种有效措施,可缓解铺装层病害的产生,在增强结构受力性能的同时延长了服役时间。以某采用UHPC铺装层的轻型组合桥面板为研究对象,采用数值仿真分析了三种设计因素对桥面结构受力的影响,包括栓钉间距、UHPC厚度和钢筋网间距。研究结果表明：UHPC厚度的差异导致栓钉间距对UHPC上表面拉应力极值的影响不同;UHPC厚度确定后,弧形缺口主应力与剪力钉间距之间、UHPC上表面拉应力与钢筋网间距之间均表现为正相关变化关系;当栓钉间距确定后,UHPC上表面拉应力与自身厚度间表现为正相关变化关系。     

超高韧性混凝土(STC)组合桥面施工关键技术研究

为防止钢桥在设计年限内桥面铺装受损以及桥面结构疲劳开裂,由中铁九局承建的大安北公铁立交桥改造工程采用高韧性混凝土组合桥面层进行施工,施工验收时表面无裂缝,强度符合要求。检测及试验分析结果表明,采用钢—STC组合的桥面结构比使用沥青混凝土时的桥面板横向应变平均减少89%,纵肋纵桥向应变平均降低78%,超高韧性混凝土特点为自重轻、承载能力大以及施工方便,对于该材料的实际应用具有指导性意义。     

大跨径钢桥面铺装体系关键技术研究进展

大跨径钢桥面铺装体系由钢桥面板、沥青混合料铺装层、横隔板、纵隔板、加劲肋及主梁等组成,其关键技术研究包括:钢桥面铺装结构的研究,钢桥面铺装材料性能的研究,钢桥面铺装体系力学特性研究,钢桥面铺装体系疲劳损伤特性研究,钢桥面防腐蚀性能研究以及钢桥面铺装体系的优化设计等,文章综述了近十余年来国内外在这些方面的研究进展,并对进一步研究提出了一些建议.     

高粘度改性沥青SMA铺装技术在钢箱梁桥面铺装中应用

详细介绍了高粘度改性沥青SMA铺装技术在钢箱梁桥面铺装中的应用。采用高粘度改性沥青复合新材料技术可改善钢桥面SMA沥青混凝土铺装层的使用性能,显著增强铺装层的抗高温车辙、低温开裂及防水性能,还可大大提高铺装层与钢桥面板之间的界面粘结性能,保障了钢箱梁沥青混凝土使用的安全性、耐久性。     

大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工设计

浇注式沥青混凝土因其良好的抗老化、抗疲劳、防水以及良好的钢桥面板追从性等优点,在大跨径钢桥面铺装中广泛应用。结合具体的工程实例,对钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工设计和铺装施工要点进行详细介绍,希望能对类似桥梁铺装工程提供参考。     

基于扩展有限元的钢-STC组合桥面开裂性能研究

采用H型钢-超高韧性混凝土(STC)板的组合结构形式可有效改善传统正交异性钢桥面-超高韧性混凝土组合桥面结构中存在的结构疲劳开裂问题。为了研究不同结构参数对H型钢-STC组合桥面结构开裂性能的影响规律,基于ABAQUS以及扩展有限元方法(XFEM)建立了考虑裂纹扩展的组合梁有限元模型,对不同桥面板厚度、配筋率条件下开裂性能以及延性的变化规律开展了有限元模拟研究。研究结果表明,与采用普通混凝土(C50)相比,不同混凝土板厚度条件下,采用STC对开裂强度与延性的提升效果最大分别为175.0%与446.3%,而不同配筋率条件下的提升效果最大可达205.1%与1 330.3%。为H型钢-STC组合桥面结构在实际桥梁工程中的应用提供相应的技术支撑与建议。     

通泰大桥钢桥面铺装温度应力分析

以张家口通泰大桥钢桥面铺装体系为研究对象,通过三维有限元分析了钢桥面板、水泥混凝土基层、沥青混凝土铺装面层的三层钢桥面铺装体系在不同条件下的温度应力情况,最终提出了该类体系钢桥面沥青铺装设计的建议.     

钢桥面中央分隔带浇筑式沥青铺装体系施工工艺研究

浇筑式沥青混凝土铺装体系因其众多优异的性能,已被广泛应用于桥面铺装。但作为非行车区域钢桥面板保护结构的实例依然较少,本文根据浇筑式沥青混凝土铺装体系在绍兴滨海大桥钢桥面中央分隔带的应用情况,对其施工工艺进行了阐述。