基于有限元法的混凝土梁桥沥青铺装结构力学分析

以高速公路混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装为研究对象,以弹性力学为理论基础,采用ANSYS有限元软件建立了混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装整体结构模型,将实体子午线轮胎模型运用到桥面铺装结构分析中,同时考虑了轴重和胎压对结构受力的影响,研究了多因素条件下混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装结构的应力敏感性,为复合桥面铺装结构设计提供参考依据。     

水泥混凝土梁桥沥青铺装结构设计方法探讨

以高速公路水泥混凝土梁桥沥青铺装层结构受力分析为基础,对复合桥面铺装结构设计方法进行了探讨,提出以沥青铺装层表面最大拉应力和最大剪应力分别作为结构设计的主要指标和辅助指标,同时对沥青混凝土桥面铺装结构设计方法及流程进行了总结,并进行了实例计算。     

T型混凝土梁桥桥面铺装的有限元分析

沥青混凝土桥面铺装与一般沥青混凝土路面在受力模式上完全不同。采用有限元方法对常见的T型混凝土公路桥桥面沥青混凝土铺装做力学分析。通过分析荷载在桥面不同位置的响应规律,得到T型梁桥桥面铺装的最不利受荷位置为支座端纵向接缝处;其次,通过分析沥青混凝土铺装层的厚度变化对于受力状态的影响规律,得出厚度的增加虽能减少层间剪应力,却会增大面层拉应力。分析的结果可作为进一步分析桥面铺装受力规律的基础。     

长大纵坡水泥混凝土桥面铺装力学行为

以水泥混凝土桥面铺装层为研究对象,针对长大纵坡桥面铺装层容易产生推移和车辙的病害问题,采用ABAQUS软件,建立足尺的三维实体钢筋混凝土简支T型梁桥以及沥青混凝土桥面铺装层模型,选取4种坡度,分别对上坡、下坡、紧急制动以及车辆重复荷载作用等4种受力模式进行分析,得到铺装层纵向最大剪应力、沥青混凝土铺装层和水泥混凝土桥面板层间剪应力分布规律,以及50万次荷载作用下的车辙深度变化规律,较好地解释了病害产生的力学行为机理.     

混凝土桥面沥青铺装病害原因及对策研究

由于我国对混凝土桥面沥青铺装设计要求较低及其他原因,造成混凝土桥面沥青铺装病害频发,严重影响交通安全及社会经济发展。通过理论分析及实验研究,从设计因素、铺装结构、层间黏结、水损害及混合料本身性能等方面分析混凝土桥面沥青铺装产生病害的原因。针对以上原因,提出了防排水相结合的设计思想、合适的铺装结构和沥青及相应混合料所需的性能指标以提高混凝土桥面沥青铺装的抗损害性能。此外,试验研究发现溶剂+涂膜类黏结材料在几种试验材料中性能最为优良。以上研究成果可为后续混凝土桥面沥青铺装新建及养护提供指导意见。     

钢桥面环氧沥青混凝土铺装层性能研究

该文介绍了环氧沥青用于铺装工程的优势及常见钢桥面的铺装结构,分析了环氧沥青铺装混合料及铺装结构的性能,并与不同铺装混合料及铺装结构的性能进行了对比。研究结果表明:环氧沥青混凝土是一种优良的钢桥面铺装层。     

寒冷地区桥面铺装防水体系的研究与应用

针对寒冷地区水泥混凝土桥面上沥青混凝土铺装层早期破坏的现象,如:低温开裂、冻融破坏、桥面防水粘结及界面处理等问题,通过对浇注式沥青混凝土和桥面防水粘结材料以及不同结构组合的研究,探索桥面铺装最佳防水体系组合.     

基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装疲劳性能研究

采用损伤-断裂力学的方法,就基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装在循环荷载作用下的力学行为和疲劳损伤特性进行理论分析。为改善混凝土桥面铺装调平层与铺装层间的黏结、防水性能和避免铺装层早期开裂病害,提出基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装技术。基于黏弹性损伤模型的能量转换方法,对混凝土桥面薄层铺装复合结构的应力场、应变场及损伤场分布状况和演变规律进行研究。同时,建立了结构的疲劳寿命理论预测公式。结合沪苏浙高速公路江苏段三白荡特大桥桥面铺装实体工程,对基于环氧沥青黏结层的沥青混凝土铺装层疲劳寿命预估模型进行现场验证。结果显示,基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装具有很好的抗疲劳性能。     

长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层力学分析

文章从桥面沥青混凝土铺装层常见早期破坏形式出发,总结现有的桥面铺装层设计理论,对长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层在不同荷载条件作用下的应力情况进行数值模拟研究,得出一些有益于长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层设计的结论,可供同行参考。     

双层成品橡胶沥青SMA桥面铺装结构研究

目前的水泥混凝土桥梁多采用双层沥青混凝土铺装,其结构与路面中上面层相同,而不做专门的设计,但桥面铺装的受力和使用条件不同于一般公路路面。桥面铺装因其复杂的力学和环境、交通量等因素的综合作用,对材料提出更高的要求。在分析桥面铺装结构技术要求的基础上,评价成品橡胶沥青与桥面铺装的适用性;研究成品橡胶沥青SMA的路用性能;并进行双层成品橡胶沥青SMA经济性分析。研究结果表明,双层成品橡胶沥青SMA桥面铺装结构不仅需满足桥面铺装使用性能的要求,与水泥混凝土桥面具有良好的适应性,具有良好的技术性能和经济效益。     

广东省水泥混凝土桥面单层沥青铺装层使用状况调查与分析

为提高广东省高速公路水泥混凝土桥面铺装的使用性能,降低铺装层结构选用不当所带来的风险,对省内4个典型项目桥面铺装层的结构型式、使用状况及病害原因进行了调查分析,并采用有限元软件对铺装层厚度对铺装层内及层间的应力进行了计算分析。结果表明:单层沥青混凝土桥面铺装主要用在桥梁恒载限制的路段,需采用高粘度改性沥青做防水粘结层+高模量沥青混凝土或SMA的桥面铺装结构,且施工要求高,与单层沥青铺装层相比,采用双层沥青铺装层,铺装层内最大剪应力和沥青层与粘结层间剪应力分别下降18%和37%。     

混凝土桥面沥青铺装结构的剪切分析

车辙和推移是混凝土桥面沥青铺装结构的主要破坏形式之一,一方面是由于行车荷载作用下沥青层内产生较大的剪应力而引起沥青铺装层的塑性流动而逐渐形成车辙;另一方面是沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而引起的推移、拥抱等剪切破坏。试图通过三维有限元的计算方法,考虑荷载的非均匀分布,系统分析层间接触条件不同时,不同铺装层结构组合时的剪应力响应。分析显示,非均布荷载和层间接触条件对铺装层结构的剪应力有很大影响,合理的材料设计和结构组合对沥青混凝土桥面铺装具有重要意义。     

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。     

水泥混凝土桥复合结构环氧沥青粘结层性能研究

桥梁结构与柔性铺装层之间的粘结层,对桥面结构起着至关重要的作用。因此,有必要对水泥混凝土桥面用环氧沥青粘结层的性能进行研究。该文阐述了其剪切试验和拉拔试验。通过试验,证明其具有优异的力学性能,能提高水泥混凝土桥面和沥青混凝土之间的粘结,有效地抵抗路面行车的影响,从而提高整个桥面的铺装质量。     

桥面铺装超薄沥青混凝土试验研究

对桥面铺装超薄沥青混凝土混合料的路用性能,进行了室内试验研究。试验结果表明,超薄沥青混凝土各项性能指标均满足技术规范的要求,完全可以用于高速公路的桥面铺装。     

桥面混凝土铺装层对主梁承载能力的影响分析

在桥梁结构设计与桥梁荷载试验计算中,铺装层往往被保守地当作恒载来处理,未考虑其对主梁受力影响,而桥面铺装层对主梁的影响主要取决于铺装层与主梁的结合形式。文中以某普通钢筋混凝土梁为研究对象,针对桥面铺装结构和主梁的强、弱2种不同结合形式,在不同铺装层厚度下进行有限元模拟计算和结构静载试验;通过对比分析计算结果与试验结果,指出混凝土铺装层是桥梁结构承力构件的一部分,与主梁共同参与受力,从而提出桥梁结构计算模型中混凝土铺装层与主梁的合理的结合形式。     

东海大桥桥面沥青铺装的设计

东海大桥是一座超长跨海大桥,它承担洋山深水港繁重的货物运输。该文介绍了其桥面铺装设计要求、桥面沥青铺装层结构设计、浇注式沥青混凝土材料组成设计及SMA混合材料组成设计。其桥面沥青铺装设计从保证良好的抗车辙性能、耐疲劳性能等出发,采用环氧树脂做防水层,浇注式沥青混凝土和沥青马蹄脂碎石分别摊铺作为下层和上层。经几年运营使用仍表现出良好的使用状态。     

不同环氧树脂掺量下环氧沥青胶结料粘弹性能研究

从沥青胶结料粘弹性能角度对不同环氧树脂掺量(5%,10%,15%,20%,25%,30%,40%)下环氧沥青胶结料进行研究,以揭示环氧掺量与沥青胶结料性能关系。对不同环氧树脂掺量沥青进行PG分级的评价,并与70#基质沥青、PG76改性沥青作比对,提出了普通路面掺量10%~15%、混凝土桥面掺量15%~20%、钢桥面掺量20%~40%树脂掺量比例的建议。