机场道面脱空范围定量分析模型研究

为定量评价机场水泥混凝土道面板板下脱空程度,结合机场水泥混凝土道面结构及弯沉测试的实际,通过采用有限元方法分析了板底脱空范围随板边/板中及板角/板中弯沉比、接缝弯沉比传递系数、地基板相对刚度半径的变化规律,得到水泥混凝土道面板底脱空范围的定量分析模型,在此基础上提出基于现有机场道面弯沉测试的板底脱空范围定量评估方法及流程.分析表明弯沉比不仅与板底脱空尺寸有关,还受到接缝传荷能力、地基板相对刚度半径的影响,不能仅通过弯沉比一个参数判断板底脱空.     

水泥混凝土路面板底脱空注浆的有效性检验指标

为完善板底脱空注浆检验的指标与方法,以威斯特卡德板角弯沉理论解及落锤式弯沉仪(FWD)实测弯沉盆与路面结构层模量关系为基础,运用有限元方法对威斯特卡德板角弯沉理论进行了尺寸修正和传荷能力修正,研究了脱空尺寸对板角弯沉、不均匀支撑对板中弯沉盆的影响;提出了板底脱空注浆有效性评价的脱空定性评价指标、脱空区充填率定量评价指标、不均匀支撑定性评价指标及其计算方法,并对判定指标进行了现场试验验证。结果表明:检测结果与实际结果具有良好的一致性。     

基于复合路面板底脱空对路面弯沉影响分析研究

板底脱空是水泥混凝土路面及复合路面最典型的病害类型，对于板底脱空的检测评价，一直是路面维修养护工程面临的难题，由于复合路面铺设沥青混凝土表面功能层，而沥青混凝土是一种受温度影响的黏弹性材料，因此，复合路面结构弯沉在沥青层厚度和温度等因素的影响下，其脱空判断更具复杂性。运用有限元分析方法对不同因素影响下板底脱空引起的弯沉变化进行分析研究，总结弯沉变化规律，为复合路面板底脱空标准的制定提供理论依据。     

基于单点弯沉值的水泥路面脱空判定影响因素分析

针对单点弯沉值判定水泥路面板底脱空中存在的问题,采用ABAQUS有限元软件建立了典型路面结构不同脱空深度和不同脱空尺寸三维模型,分别在考虑温度场和不考虑温度场两种情况下施加5t荷载,模拟分析了不同脱空深度、尺寸和环境温度对单点弯沉值进行脱空判定的影响程度,并进行了现场试验验证,总结了单点弯沉值脱空检测的适用范围,用来指导水泥混凝土路面的板底脱空检测。     

基于弯沉检测的水泥混凝土路面板底脱空评价方法

水泥混凝土板底脱空的检测和评定是路面检测中存在的主要技术难题.目前,工程中应用较多的是基于落锤式弯沉仪的多级荷载回归法.该方法判定板底是否脱空时,没有考虑接缝传荷效率的影响,同时该方法限值0.05 mm的制定主要通过经验总结而来,忽视了路面结构的差异.利用有限元方法计算分析不同荷位、不同脱空位置、不同脱空面积时水泥混凝...     

同板弯沉差比较值脱空评定标准研究

依据水泥混凝土路面使用寿命的衰减程度划分脱空程度,在同板弯沉差的基础上以同板弯沉差比较值作为脱空评定的标准,符合路面结构的实际工作状况,并能减小道路差异、检测方法对脱空评定的影响,提高标准的适用性。该标准在鹤大高速、烟威高速公路上的应用效果表明：对板底脱空的识别率达100%,对脱空程度的识别准确率可达92.3%。     

同板弯沉差比较值脱空评定标准研究

依据水泥混凝土路面使用寿命的衰减程度划分脱空程度,在同板弯沉差的基础上以同板弯沉差比较值作为脱空评定的标准,符合路面结构的实际工作状况,并能减小道路差异、检测方法对脱空评定的影响,提高标准的适用性。该标准在鹤大高速、烟威高速公路上的应用效果表明：对板底脱空的识别率达100%,对脱空程度的识别准确率可达92.3%。     

水泥混凝土路面脱空状况下的弯沉分析

采用Winkler地基不等平面尺寸双层双块板模型,分析了基层横向超宽Ba、板角脱空尺寸Lv及不同结构组合对板中、板角弯沉及弯沉传荷效率W、弯沉指数DI的影响。结果表明,不同结构组合中,板中、板角弯沉不同,基层超宽Ba、板角脱空尺寸Lv的变化对板角弯沉影响比较显著,对板中弯沉影响不大。弯沉传荷效率W、弯沉比DI随脱空量变化曲线具有相关性。分析结果可用于水泥混凝土路面板底脱空的评价。     

水泥混凝土路面板脱空的弯沉值影响因素分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了路面板脱空的三维有限元模型,通过与试验数据的比较,证实了该模型的合理性。在此基础上,分析了脱空尺寸、脱空高度、脱空形状以及脱空面积对脱空路面板弯沉值的影响。分析表明,脱空水泥混凝土路面板的最大弯沉值出现在板角;随着板底脱空尺寸和脱空面积的增大,路面板的最大弯沉值亦逐渐增加;脱空高度以及脱空面积相等时脱空区域形状对弯沉值的影响很小。     

基于惰性点理论的机场道面脱空评定方法研究

提出了一种新的思路判别板底脱空：以惰性点理论为基础,反算出基层顶面反应模量和面层模量,利用Winkler地基模型计算板边理论弯沉值,当其与实测板边弯沉值的比值超过一定值时,即存在脱空。     

天兴洲大桥斜拉桥铁路结合桥面系模型试验研究

武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥铁路桥面采用纵横梁体系的混凝土结合桥面板、有碴桥面、结合桥面板处于空间受力状态.针对铁路纵横梁体系的静活载效应、混凝土道碴槽板的弯曲应力及局部关键区域的受力行为进行专项模型试验,研究结合桥面系的力学行为、应力分布规律及应力传递路径等关键问题.试验结果表明:该桥铁路桥面采用的纵横梁体系混凝土板结合桥面系受力合理、响应明确,结构应力及刚度满足规范要求;卸载后残余应变、位移很小,结构处于弹性工作状态,混凝土道碴板未发现可见裂缝;结合桥面系的受力性能良好,设计合理可行.     

模数式桥梁伸缩缝疲劳寿命分析与结构优化

为提高伸缩缝结构的强度和疲劳寿命，提出了一种考虑移动车轮荷载的伸缩缝结构动力响应计算方法，该方法同时考虑了车轮的竖向与水平冲击荷载，这些冲击荷载作用在内力影响线分析得到的最不利作用点上。在动力分析基础上，采用包含有效缺口应力、雨流计数和线性累计损伤理论的结构疲劳寿命分析方法，评估了模数式伸缩缝的疲劳寿命。针对伸缩缝结构强度与疲劳寿命的不足，依次提出了4种结构优化方法：①优化焊趾结构，减小应力集中。②增设单中梁支撑肋板，提高局部抗弯刚度。③增设双中梁支撑肋板，均匀提高抗弯刚度。④增设带横向连接的双中梁支撑肋板，同时提高局部抗弯和抗扭刚度。研究结果表明：中梁与横梁的连接焊缝和中梁跨中是典型的双缝模数式伸缩缝的易损位置。中梁与横梁的连接焊缝上的最大Mises应力超过了Q345级钢材的屈服应力，疲劳寿命远小于中国桥梁规范要求的200万次。优化焊趾结构无法满足强度要求；增设单中梁或双中梁支撑肋板能够能使结构满足强度要求，但无法达到规范要求的疲劳寿命；增设带横向连接的双中梁支撑肋板，可以达到强度和疲劳寿命要求。     

弧形底宽箱梁横向预应力空间作用效应分析

以上海市中环线工程为工程背景 ,讨论了宽跨比较大的弧形底单箱多室箱梁在横向预应力作用下的受力特性。建立空间有限元模型分析横向预应力的空间效应 ,分别讨论了横梁和顶板中横向预应力对结构的影响 ,得出箱梁横向应力沿结构纵向和横向的分布规律。     

水泥混凝土路面胀缝密封装置的研究

根据理论计算分析，水泥混凝土路面胀缝的破坏主要是胀缝的密封失效后，嵌入的硬物阻碍了混凝土板的膨胀变形而产生较大的温度应力，并在汽车荷载反复作用和结构缺陷存在等的综合因素作用下而导致破坏，研制的预制胀缝密封装置能效防止硬物嵌入和改善接缝两边混凝土板角缘的受力状态。     

苏拉马都跨海大桥主桥桥面板设计及板、梁连接分析

苏拉马都跨海大桥主桥采用预应力钢-混凝土组合梁结构,介绍了组合梁的桥面板设计,对主梁通过实体模型分析,研究主梁与混凝土桥面板之间作用力传递的途径和方式,定量分析钢主梁、横梁及小纵梁上剪力钉沿桥纵向及水平方向分担力的状况与大小.     

机场跑道对波音727型飞机滑行的动态响应实测研究

在介绍丹佛国际机场项目的基础上,根据丹佛机场跑道实测弯沉数据,详细分析了机场跑道对波音727型飞机典型滑行事件的动力响应。对跑道实测弯沉数据的分析结果表明:飞机滑行时,横缝板边弯沉峰值较大且易出现脱空现象,跑道总沉降以地基沉降为主;板中荷载传递系数具有方向性;在板中弯沉盆反弯点内外,横向应变与纵向应变曲线凹凸方向不同;实测横向与纵向应变曲线形状随测量点至横缝的距离不同而变化。     

鹤大高速红岭高架桥病害分析及加固设计研究

鹤大高速红岭高架桥为5跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥,经过多年运营,检测发现该桥右幅出现了主梁跨中下挠、腹板斜裂缝、顶板纵向裂缝等病害。为了解病害原因及结构受力状态,对病害原因进行分析,并进行荷载试验,在此基础上进行维修加固设计研究。结果表明:弯剪作用引起腹板斜向开裂,横向弯矩过大引起顶板开裂,预应力径向作用过大造成底板开裂。该桥上部结构校验系数大部分大于或接近于1.0,正截面抗拉强度不满足设计荷载要求;采取顶板加厚、腹板加厚、底板增设横梁以及张拉体外预应力加固设计。数值模拟分析显示加固后箱梁顶、底板最大压应力有效降低,安全储备增加,主应力得到明显改善。加固后第3跨L/4、L/2、3L/4截面分别上挠14.34,0.34,12.61 mm,结构受力满足现行规范要求。     

拼宽空心板桥荷载横向分布计算方法

为研究拼宽空心板桥荷载横向分布系数的计算方法，首先分别开展采用8，22 cm铺装层的空心板桥足尺模型荷载横向分布试验，接着开展采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥足尺模型荷载横向分布试验，并将试验结果与既有铰接板法和刚接板法荷载横向分布系数的计算结果进行对比分析；最后讨论既有铰接板法和刚接板法的适用范围，进而提出了一种新的荷载横向分布系数计算方法，并探讨拼宽空心板桥的拼接结构刚度取值的合理范围。研究结果表明：既有铰接板法和刚接板法分别适用于计算铺装层厚度较小和较大的空心板桥荷载横向分布系数，但二者均无法考虑不同铺装层厚度对荷载横向分布的影响，为此提出了考虑铺装层厚度影响的荷载横向分布系数计算方法，相应的计算结果与试验结果的偏差仅为2.7%；对于采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥，铰接板法或者刚接板法均无法正确地反映拼宽空心板桥的荷载横向分布规律，为此提出了考虑拼接结构刚度的拼宽空心板桥荷载横向分布系数计算方法，其中新旧桥板高错位布置的拼宽空心板桥拼接结构刚度为不考虑新桥铺装层厚度的刚度，该方法求得的荷载横向分布规律与试验结果的变化趋势一致，相应的计算结果与试验结果的最大偏差仅为5.4%。     

新型长寿命填缝料的开发研究

填缝料失效是导致水泥混凝土路面板破坏的主要原因。目前常用的填缝料使用寿命一般为1～3年,最长也只有5年,因此在混凝土路面的寿命周期内要多次更换填缝料：介绍一种新型长寿命填缝材料,其与混凝土路面寿命相同,用于高速公路可达30年。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力影响因素分析

为了分析旧水泥路面沥青加铺层的应力分布情况,采用三维有限元力学计算方法,分析加铺层模量、旧水泥混凝土板的有关参数以及基础条件对加铺层应力的影响。由计算可知,在一定程度内,加铺层模量的增大有助于减弱荷载造成的损害;适当增大接缝宽度,提高基层和土基的模量及有效处治板底脱空,可以减小沥青加铺层内的应力,延缓或防止反射裂缝发展。