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。     

UHPC组合桥面铺装层对铁路钢桥面板影响分析

为了解铁路钢桥采用超高性能混凝土(UHPC)组合桥面铺装时钢桥面板的力学特性及UHPC层厚度对其结构性能的影响,以银西高铁银川机场黄河特大桥正交异性钢桥面系及铺装结构为背景进行研究。采用ANSYS软件建立包括钢轨、轨枕、道砟层、铺装层以及正交异性钢桥面板的主梁及铺装结构有限元模型,对比在高速铁路列车荷载作用下采用普通C40聚丙烯纤维网混凝土铺装层(原铺装设计)和UHPC组合桥面铺装层时的钢桥面板结构受力,并分析UHPC层厚度对易损细节受力的影响。结果表明：采用UHPC组合桥面铺装层可显著降低钢桥面板典型细节的应力极值;随着UHPC层厚度的增加,其上表面最大拉应力、钢桥面板各细节应力峰值均降低;UHPC层厚度变化对其上表面纵向拉应力的影响大于对横向拉应力的影响。     

车载雷达检测混凝土桥面板损伤

正混凝土桥面板的健全度评估一般通过桥面板底面和顶面的检测结果进行综合判断,但桥面板顶面通常设有铺装层,因此还需考虑铺装层的状态,过去检测桥面板顶面状态须凿除铺装层后才能得到详细的检测结果。混凝土桥面板的损伤形式有:交通荷载导致的疲劳损伤,防冻剂导致的钢筋腐蚀,以及浮渣、剥落、疏松起砂等。为提高检测效率,近年来尝试使用雷达来检测     

露石混凝土在临河高速公路桥面铺装施工中的应用

露石混凝土桥面板可改善表面纹理,增加桥面板与铺装层间的抗剪强度及粘结作用,有效地防止桥面铺装在荷载作用下产生的推移、拥包等病害,具有低噪声、高抗滑、防眩等功能。通过露石混凝土在临河高速公路桥面铺装中的应用,解决了不同于其他混凝土桥面板的施工难题,为在其他工程中的应用积累了经验。     

公路桥梁桥面铺装层早期破坏及防治措施的分析

结合公路桥梁桥面铺装层早期破坏的实际调查研究,从设计、施工、运营管理等方面分析了桥梁桥面沥青混凝土铺装层发生早期破坏的原因,并据此提出了防治桥面沥青凝土铺装层早期破坏的措施.分析表明,合理的设计、选材,精心的施工,及时的养护,严格的行车管理是防止桥面铺装层早期破坏的有效方法.     

巴东长江公路大桥桥面铺装

巴东长江公路大桥桥面铺装,通过采取预埋桥面粘接钢筋、喷涂无机界面粘结剂、用微膨胀剂替代部分水泥、在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维等措施来提高桥面板与铺装层间的界面粘结强度和给桥面抗裂增韧。介绍巴东长江公路大桥桥面铺装情况。     

半黏结斜向预应力桥面铺装设计与施工技术

介绍半黏结斜向预应力混凝土技术在桥面铺装中的设计和应用情况,主要从施工准备、支模、钢筋及预应力钢绞线下料、钢筋布设、混凝土施工、拆模养护、预应力钢绞线张拉等方面进行了全面总结。以国家高速公路银百线陕西境湫坡头(陕甘界)～旬邑高速公路项目为依托,针对预制箱梁混凝土桥面铺装,采用半黏结斜向预应力设计施工技术,提高了桥面铺装层的耐久性,以期为其他同类工程提供参考和借鉴。     

水泥混凝土桥桥面板处理工艺试验研究

<正>0引言目前,对于水泥混凝土桥梁,在铺装桥面沥青混凝土之前,都要对桥面板进行界面处理。主要目的是清除混凝土表面强度比较弱的浮浆和异物,以提高桥面铺装与混凝土桥面板之间的粘结效果及整体性;增加混凝土桥面板的粗糙度,改善沥青混凝土铺装与桥面板之间的结合力,提高层间抗剪强度;清除表面浮浆,将混凝土梁在养生过     

大跨径钢桥箱梁面板下梯形加劲肋参数变化对铺装层应力的影响分析

大跨径钢桥面层铺装常见的破坏类型之一是铺装层表面拉应变过大引起的铺装层纵、横向开裂,这是与钢箱梁正交异性面板的加劲肋设计与布置密切相关的。本文将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体建模,借助有限元分析软件详细研究了钢桥面板下梯形加劲肋三参数变化对铺装层表面变形的敏感性,并进一步从铺装材料模量变化和不同的荷位分布两方面分析了铺装层表面的横向拉应力分布规律,得到了一些有益的结论,以期为大跨径钢桥桥面铺装设计、桥面铺装层破坏指标的确定和钢桥面系结构刚度设计提供有益的参考。     

钢筋混凝土桥面板疲劳数值分析方法

为了模拟车辆荷载作用下桥面板的疲劳损伤退化过程,提出了针对公路钢筋混凝土桥面板疲劳失效过程的数值分析方法。首先在各国相关试验与研究的基础上,通过编制合理的荷载谱,将复杂的车辆荷载进行简化等效;然后提出了高周循环荷载下受弯构件中钢筋与混凝土材料的疲劳本构关系,基于ABAQUS软件对一试验板建模分析,验证了疲劳本构关系的正确性;最后,对某实际钢筋混凝土桥面板进行疲劳数值分析与疲劳寿命预测。结果表明：该桥面板的抗疲劳寿命满足要求;所建立的材料疲劳本构关系能够有效模拟钢筋和混凝土在循环加载过程中力学性能的衰减规律。     

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.     

简化钢筋混凝土桥面铺装的意见

(1)钢筋混凝土桥是否需要按照标准图设置防水层的问题。近十几年来,桥面铺装是采用新的标准图,加铺防水层的。过去桥面铺装,我们一般只在钢筋混凝土桥面板上抹一层水泥沙浆,厚度不超过5厘米,作为磨耗层用;而对于钢筋的防护、预防水份侵蚀等,是靠梁板设计时所预留的保护层,即钢筋与梁板处边沿的净距,大约不会超过三厘米。我们曾经检查了三座这     

铺装层温度效应对U肋与顶板构造疲劳损伤的影响

为研究50 mm厚EA10环氧沥青混凝土铺装层温度对正交异性钢桥面板U肋与顶板构造疲劳致损效应的影响,开展带沥青混凝土铺装层的正交异性钢桥面板足尺节段模型拟静力循环加载试验。分析不同铺装层温度下正交异性钢桥面板顶板的横向应变、挠度以及U肋与顶板构造的局部热点应力响应,在此基础上,对不同铺装层温度下U肋与顶板外侧焊趾疲劳损伤进行研究。结果表明:常温(25℃)条件下,采用沥青混凝土铺装层可降低钢桥面板顶板35.2%的横向应力和10.3%的局部挠度,以及U肋与顶板双面焊构造外侧顶板焊趾区域的应力幅值和疲劳损伤;随着沥青混凝土铺装层温度升高,顶板横向应力、挠度及U肋与顶板双面焊构造外侧顶板焊趾区域的应力幅值、疲劳损伤显著增大,高温(60℃)条件下该区域疲劳损伤度增幅可达41.5%。     

冷拌树脂混凝土在市政钢桥面中的应用研究

为了解决市政钢桥面铺装易出现车辙和推移等病害的问题,结合岱山立交钢桥面铺装养护维修项目,对市政钢桥面铺装进行了结构设计和施工工艺研究。钢桥在"弯坡斜"受力特点下,对桥面铺装抗塑性变形能力具有较高的要求。此外,市政钢桥面铺装养护施工还应具有快速养护、快速开放交通的特点。冷拌树脂混凝土刚度大,抗塑性变形能力强,且施工工艺简单,养护时间短,能够快速养护、快速开放交通。因此,冷拌树脂混凝土满足了抗塑性变形和快速养护的需求,适用于市政钢桥面铺装。     

大跨径钢桥面沥青混凝土铺装层裂缝机理分析

裂缝类病害是影响钢桥面铺装使用性能的主要病害之一。根据国内多座大跨径钢桥沥青混凝土铺装病害的调查结果,把铺装裂缝类病害分为两类,即第一类裂缝和第二类裂缝。同时,采用三维有限元方法,对不同类型裂缝产生的机理进行了分析。第一类裂缝一般为Top-Down型裂缝,产生的原因与正交异性钢桥面板的构造密切相关;第二类裂缝一般为Down-Top型裂缝,其出现的原因与层间不完全连续或者防水粘结层失效有关。第一类裂缝一般出现在铺装层使用早期,继而成为第二类裂缝或者其他类型病害的诱因,因此要重视第一类裂缝的预防以及维修。如果桥面铺装出现大面积第二类裂缝,则表明铺装层已经进入使用末期。     

各向异性钢桥面铺装层耐久性研究

对各向异性钢桥面铺装层损伤破坏的调查表明,桥面板与纵向主梁及加劲肋连接处上方的铺装层表面易产生纵向裂纹。在一系列假设的基础上,通过简化模型分析了铺装层的这种破坏机理。分别从横隔板间距、钢板层厚度、铺装层厚度、加劲肋刚度及铺装层材料特性等方面对铺装层的耐久性进行了研究。     

中美钢桥养护技术规范对比研究

该文通过系统调研中国和美国桥梁养护相关规范,从钢桥检查、损伤评定、维修与加固3方面对比分析钢桥养护相关规定,总结现有桥梁养护规范中钢桥部分的可借鉴之处,对于完善钢桥养护技术标准、提高养护技术水平具有重要参考价值。     

高速公路桥梁桥面沥青混凝土铺装层的病害成因及养护

为了保证高速公路桥梁的通行质量和安全性,针对其养护维修展开研究。通过在工作实践中对大量桥面铺装层病害的观察,总结了桥面柔性铺装层的常见病害,并对常见病害的形成机理进行了详细分析,针对病害形成机理给出了钢筋混凝土桥面柔性铺装层养护维修中应该注意的问题,可供高速公路桥梁的养护维修参考借鉴。     

苏通大桥钢桥面铺装使用状况及养护策略研究

在对苏通大桥正交异性钢桥面板桥面铺装病害调查研究的基础上,进行了相应养护策略的研究。针对目前铺装坑塘没有公认的养护技术和养护规范等问题,从材料室内试验、维修设备研发和维修施工工艺三个方面对环氧沥青坑塘病害的养护进行了系统研究,为今后类似问题的养护提供了实际指导意义。     

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。