ANSYS有限元模型的桥面铺装应力分析

运用ANSYS有限元软件,对桥面铺装层的应力受油毛毡防水粘结层厚度变化的影响进行分析。通过对三跨等截面混凝土连续箱梁桥进行有限元建模分析,确定桥梁最不利荷载作用位置,并得出粘结层厚度变化的影响情况。结果表明:粘结层与下层沥青铺装间应力随着油毛毡厚度的增加而增大,上下沥青铺装层间及上层沥青铺装层表面的应力则随之减少。     

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4 cm增加至12 cm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4 cm的薄层铺装相对于12 cm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。     

不同材料桥面铺装下混凝土箱梁的温度场分析

为研究不同铺装层材料对箱梁温度场的影响,以槎滘大桥为工程背景,采用有限元软件分别对水泥混凝土铺装层与沥青混凝土铺装层在不同厚度下的温度场进行计算与分析,并比较了两种不同铺装层的温度场.分析结果表明,沥青铺装层更适合作预应力混凝土桥梁铺装层,且其厚度宜在5-15 cm之间.     

层间接触条件下黏弹性铺装层力学分析

为了分析黏弹性铺装层在层间接触条件下的应力情况,以简支箱梁桥为例建立了有限元分析模型,通过水平冲击荷载加载,分析了在不同沥青层厚度、不同黏结层厚度以及不同接触黏聚力下铺装层的力学响应。结果表明:在层间接触条件下,铺装层横向位置应力最大值出现在荷载区域边缘,最小值则出现在荷载区域中心;增加沥青层厚度会增大沥青层纵向拉应力,但是能改善路面失稳型车辙的出现;增加黏结层厚度会减小铺装层纵横拉应力,但是对铺装层其它应力以及变形影响较小;沥青层与黏结层间接触黏聚力的改变对应力影响较小,当黏聚力大于0.01 MPa时,各层受力均保持不变。     

水泥混凝土桥面沥青铺装层施工厚度控制技术

通过采用有限元计算分析水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度变化对铺装层底纵、横向剪应力的影响,提出改善桥面铺装层施工厚度和平整度的施工工艺及分析评价铺装层施工厚度的可靠度计算方法,并通过实体工程的实践检验,取得了良好的施工效果,这对指导混凝土桥面沥青铺装层施工具有一定的借鉴意义.     

混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层温度应力分析

为了探求混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层在温度变化条件下引起开裂的破坏机理,采用现场监测与理论仿真模拟相结合的手段研究了沥青混凝土铺装层在低温、高温季节,以及夏季阵雨引起大幅降温等情况下的温度场分布及引起的温度应力,并与车辆荷栽作用下的沥青混凝土铺装层力学响应进行了对比分析．计算结果表明,沥青混凝土铺装层在大幅降温条件下产生的拉应力要明显大于日变化条件下的计算结果;由实测温度场得到的拉应力峰值出现在沥青混凝土铺装层表面;大幅降温引起的铺装层拉应力要大于车载作用下的计算结果;在沥青混凝土铺装层的设计中要重点考虑温度荷载的作用．     

甘肃半刚性沥青路面结构的温度场及温度应力三维有限元分析

基于甘肃地区半刚性基层沥青路面横向裂缝严重的现状,对该地区半刚性基层沥青路面温度场以及温度应力进行分析;借助ANSYS有限元软件,对甘肃地区常见的半刚性基层沥青路面结构建立三维有限元模型,并施加气温和太阳辐射等热荷载,求解得出甘肃半刚性基层沥青路面温度场以及温度应力的变化规律,为甘肃地区半刚性基层沥青路面结构的设计提供一些参考意见。结果表明:沥青面层厚度的变化对沥青路面温度场和温度应力的影响较大;沥青层顶和层底的温度差随着面层厚度增加逐渐增大,而沥青层温度分布梯度随着面层厚度的增加逐渐减小;沥青面层越厚,沥青层上半部分温度应力扩散得越快,沥青层下半部分温度应力扩散得越慢。     

桥面铺装对箱梁梯度温度影响的研究

由于桥面铺装层的存在,可以有效地降低箱梁内的梯度温度,从而减小温差应力,但是新桥规只给出了单一桥面铺装层的温度基数取值,对于经常遇到的双层或多层桥面铺装并没有明确规定。通过一座双层桥面铺装的连续箱梁桥的计算与对比分析,提出了常见的双层桥面铺装的箱梁内温度梯度计算的实用方法,研究表明,对于有双层铺装层的箱梁桥,设计时考虑每层铺装层对箱梁梯度温度的影响更符合实际。     

水泥混凝土桥面沥青铺装层施工厚度控制技术

通过采用有限元计算分析水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度变化对铺装层底纵、横向剪应力的影响．提出改善桥面铺装层施工厚度和平整度的施工工艺及分析评价铺装层施工厚度的可靠度计算方法,并通过实体工程的实践检验,取得了良好的施工效果,这对指导混凝土桥面沥青铺装层施工具有一定的借鉴意义。     

大跨径水泥混凝土桥梁铺装层力学响应分析

为研究大跨径水泥混凝土桥梁铺装层的力学响应特点,建立水泥混凝土箱梁桥、工字梁桥以及三跨连续梁桥模型,在此基础上对铺装层在桥梁整体结构中所产生的应力应变响应进行分析.采用ABAQUS有限元分析软件,建立了桥梁三维有限元整体模型,分别研究了不同厚度铺装层在各种跨径条件下,在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应.研究结果表明:...     

混凝土桥面超薄沥青铺装层应力分析

桥面采用超薄结构可以降低原材料的用量,同时便于维修,符合可持续发展的社会需求.重点阐述西部地区水泥混凝土桥梁和桥面铺装的主要形式及典型病害,运用有限元模型对混凝土桥面超薄沥青铺装层进行了应力分析.     

城市高架钢桥面环氧沥青铺装体系的研究与应用

钢桥面铺装技术一直是国内外研究的重点与难点,随着国内城市高架钢桥的大量兴建,城市高架钢箱梁桥面铺装技术难题亟待解决。文章通过分析南京南站快速环线高架桥的建设条件与技术要求,研究了城市高架钢箱梁桥环氧沥青混凝土铺装的技术性能,并结合南京南站综合枢纽工程,介绍了环氧沥青铺装在城市高架钢箱梁桥应用的施工特点与工艺,可供城市高架钢箱梁桥面铺装施工参考。     

沥青混凝土桥面铺装使用寿命预测及常见病害处治对策

结合实例中沥青混凝土桥面铺装的使用寿命,深入分析沥青混凝土桥面铺装层病害的成因及处治对策,提出桥梁铺装层厚度与使用年限的关系式,并考虑经济性与耐久性,确定出沥青混凝土桥面铺装的最佳厚度为8cm。     

沥青混凝土桥面铺装受力特性的有限元分析

针对混凝土桥梁沥青混凝土桥面铺装层的受力状态,建立力学分析模型,并通过对桥面铺装体系在各种荷载作用下的受力分析,分析铺装层的变形情况,研究其应力变化规律,确定铺装层与桥面板连接刚度的适宜范围．为桥面铺装层设计提供力学理论依据。     

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.     

桥面铺装层间剪应力影响分析

桥面铺装体系的受力较为复杂。运用ANSYS有限元软件建立桥面铺装结构力学模型,对层间剪应力进行计算和分析,结果表明:超载作用对各层间剪应力影响较明显,通过增加沥青铺装面层厚度可达到降低剪应力的目的。     

连续刚构桥收缩徐变对桥面铺装应力的影响

大跨径PC连续刚构桥梁的收缩徐变效应,容易诱发桥面铺装时所产生地各种病害。结合甘肃西长凤高速公路泾河特大桥,利用MIDAS/Civil软件计算泾河特大桥的短(长)期收缩徐变效应,分别建立了桥墩与跨中的局部模型,分析了收缩徐变对桥面铺装应力及其变化规律的影响。研究结果表明:收缩徐变的短期效益对桥面铺装影响明显;铺装结构产生较大的纵桥向拉应力,而剪应力较小;与跨中区域相比,桥墩处受收缩徐变影响显著。     

环氧沥青混凝土复合铺装结构疲劳试验研究

水泥混凝土桥面铺装整体结构的疲劳特性是决定铺装层使用寿命的关键.通过对双层沥青铺装层结构的复合梁以及"水泥混凝土板+双层沥青混合料铺装"三层复合结构的疲劳试验,对水泥混凝土桥面铺装层复合结构的疲劳性能进行了研究,同时考虑了层间防水粘结层的影响.结果表明当微应变为700×10-6时,"环氧沥青混凝土+SMA"结构的疲劳寿命是其他类型铺装结构的1.4倍;"水泥混凝土板+环氧沥青混凝土+SMA"三层复合结构的疲劳寿命是其他类型铺装结构的2.1倍.结论表明"环氧沥青+SMA"复合铺装结构适宜于水泥混凝土桥面铺装.     

加载模式与夹具对环氧沥青混合料疲劳性能检测的影响

环氧沥青混合料的疲劳评价是环氧钢桥面铺装的主要检测项目之一。通过三分点小梁疲劳与跨中加载小梁疲劳2种方案,对比了应变控制与应力控制对于环氧沥青混合料的疲劳评价的适用性;用2种常见环氧沥青的对比试验数据,印证了分析,推荐使用应力控制;通过ANSYS有限元分析,对疲劳夹具进行了修正,确保其疲劳试验数据的准确性。