混凝土桥面沥青铺装层对防水层剪应力影响分析

应用有限元方法,对在车辆荷载作用下的桥面铺装结构体系中的沥青混凝土面层和其下的防水层进行剪应力计算,并且计算分析了改变沥青混凝土面层厚度、弹性模量和泊松比等参数对防水层剪应力的影响。依据计算结果提出了在以抗剪强度为验算指标的桥面沥青混凝土铺装设计方法中关于抗剪强度指标的建议。     

不同影响因素下桥面防水层最大剪应力变化规律研究

应用有限元方法,对在车辆荷载作用下的桥面铺装结构体系中的沥青混凝土面层和其下的防水层进行剪应力计算,并且计算分析了改变沥青混凝土面层厚度、弹性模量和泊松比等参数对防水层剪应力的影响。依据计算结果提出了在以抗剪强度为验算指标的桥面沥青混凝土铺装设计方法中关于抗剪强度指标的建议。     

截面不均匀收缩对T梁腹板受力性能影响分析

T形梁桥腹板竖向裂缝是该类桥梁的典型病害之一,混凝土梁体不均匀收缩是引起裂缝产生的因素之一.为准确分析T梁截面内不均匀收缩效应,探索不均匀收缩效应对T梁腹板受力性能的影响,取不同影响因素对T梁进行了分析.该文以梁体各部位构件理论厚度(比表面积)及GL2000收缩预测模型为基础,引入桥面铺装和普通钢筋对截面不均匀收缩效应的影响,通过ADINA有限元软件建立计算模型,以等效温度法对截面不均匀收缩效应进行了数值计算.根据计算可知:由于T梁各部位体表比不同,导致T梁截面产生不均匀收缩应力,腹板较薄,呈受拉状态,而翼缘板与马蹄呈受压状态;桥面铺装和普通钢筋对截面不均匀收缩效应有显著影响,该效应使T梁腹板内产生可观的拉应力,对T梁腹板开裂有重要的影响.     

箱梁结构参数对铺装结构受力的影响分析

为了更合理地设计桥面铺装沥青混凝土加铺层,分析了桥梁结构参数对铺装结构的影响.首先调查并总结了混凝土桥面铺装主要病害类型,并基于病害控制的目的提出了桥面铺装体系的力学研究指标.其次采用三维有限元计算方法,选取常见的连续箱梁为例,计算分析了箱梁结构几何参数对铺装结构各力学指标的影响.结果显示,箱梁顶板厚度、梁肋高度对铺装层内最大拉应力、层内最大剪应力和层间最大法向拉应力的影响较大;而肋板上口宽度、肋板厚度对层内最大剪应力和层间最大法向拉应力的影响较大.故在铺装结构设计时应充分重视箱梁结构参数的影响.     

桥面铺装破坏综合分析

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。该文列举了桥梁铺装常见病害,通过桥梁种类、受力分析、钢筋布置、铺装层厚度、材料选择、材料性能、施工管理、施工工艺、交通运输及环境等,对桥面铺装面层的破坏进行了综合分析,结果表明:应重视对沥青混凝土桥面铺装的研究,开发满足桥面铺装受力特征的新材料,改进施工工艺,从根本上解决桥面铺装损坏问题。     

桥面维修加铺沥青层结构的安全性分析

随着城市交通量的急剧增加,桥面铺装层损毁陆续出现,一般采用直接在损坏桥面上加铺沥青层的方法进行修补,短期来看该方法确实解决了问题,但其没有经过细致的验算,后期铺装的沥青砼对桥面会产生多大的影响未知。文中针对某跨度30 m预应力简支箱梁桥,以规范中车辆荷载大小为计算依据,采用桥梁博士软件计算加铺前后斜截面抗裂力及桥梁正截面承载力,获得加铺前后最大主拉应力及最大弯矩,将各截面的数值进行对比分析,明确桥梁结构受加载辅装的影响情况。     

水泥混凝土桥面铺装长效防水粘结体系MMA性能研究

在我国为数众多的水泥混凝土桥梁在远未达到设计寿命时,就出现了钢筋锈蚀、混凝土松散、结构强度下降、承载能力大幅衰减等病害现象。桥面铺装防水粘结体系的性能对桥面铺装的使用品质及对水泥混凝土桥梁结构的使用寿命具有显著影响。设置长效防水粘结层是确保桥面铺装结构耐久性的重大措施之一。以湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面铺装防水粘结层设置为实际研究背景,引用国外先进的水泥混凝土桥面铺装防水粘结体系设计方法及性能评价体系,对国外应用广泛且优良的长效甲基丙烯酸甲酯 MMA 防水粘结体系与我国普遍采用的 SBS 改性沥青碎石封层、改性乳化沥青等防水粘结材料防水进行了对比试验,为深入进行湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥面铺装防水粘结体系研究及实际工程选择应用提供理论依据。     

虎门二桥钢桥面铺装方案研究分析

针对虎门二桥钢桥面板结构、铺装温度环境、交通荷载特点、路线纵断面线形特点等因素的影响,进行了虎门二桥钢桥面铺装结构受力分析。采用有限元模拟,计算桥面铺装受力状态和影响规律,并把虎门二桥钢桥面铺装层与虎门大桥钢桥面铺装的力学响应进行对比分析。综合考虑各影响因素,虎门二桥钢桥面行车道铺装方案推荐采用环氧沥青混凝土,中央分隔带铺装方案推荐采用浇注式沥青混凝土。     

半飘浮体系斜拉桥荷载试验有限元分析影响因素研究

针对半飘浮体系斜拉桥荷载试验初始有限元模型计算值与实测值存在偏差的情况,以某独塔四索面斜拉桥为例,分别考虑桥面铺装、弹性模量和支座摩阻及3种因素组合影响对该桥初始模型进行修正,对比荷载试验实测值、初始模型及修正模型计算值,分析上述因素对有限元模型计算值的影响。结果表明:对于半飘浮体系斜拉桥,桥面铺装和弹性模量对有限元模型计算结果有一定的影响,支座摩阻的影响最大;考虑支座摩阻后,主梁应变及挠度校验系数分别提高了13%、21%,并解决了初始模型中出现的计算位移方向与实测方向相反的问题。同时考虑3种因素修正模型后,应变校验系数为0.77～0.96,挠度检验系数为0.97,主梁和桥塔纵向位移计算值也与实测值吻合良好。     

海洋性气候条件下的桥面铺装防水技术

随着交通建设的快速发展和桥梁建造技术的日趋成熟,各种桥梁在我国得到了长足的发展,跨江、跨线桥梁已经不计其数。然而,我国对于桥面铺装的研究起步比较晚,桥面铺装的使用情况不能令人满意,早期损害现象比较普遍;对于处于海洋性气候条件下的桥梁桥面铺装,更是缺乏深入的研究。因此,有必要借鉴国外成功的经验,结合我国的国情,进行桥面铺装的研究及应用。对于水泥混凝土桥梁,在桥面沥青混凝土铺装实施之前,都要对桥面板进行界面处理,其主要目的是: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的粗糙性,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。在水泥混凝土桥桥面板上,由于水泥混凝土内部存在的一些空隙和微裂缝,给水分进入混凝土内部提供了通道,进入内部的水会侵蚀混凝土并锈蚀钢筋,缩短了混凝土桥梁面板的使用寿命。所以,在水泥混凝土桥梁桥面铺装结构中设置防水层非常重要。对理想防水层(系统)的要求为:在设计年限内不透水,能承上启下将桥面板与铺装层连为一体,共同抵抗交通荷载的作用。本期特稿针对桥面铺装,分析了其防水体系的国内外研究现状,以及设计方法和施工技术,并对海洋气候条件下几种不同桥面防水结构体系的耐腐性能进行评价,可为我国桥面铺装工程的设计和施工提供参考。     

跨径对水泥混凝土桥面铺装力学性能影响的数值分析

水泥混凝土桥面铺装力学计算分析中,桥梁跨径对铺装层力学响应有重要影响。文章针对跨径长短对桥面铺装力学性能指标的影响展开研究,为桥面铺装力学计算中模型的简化提供理论依据。     

水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研究

不同的桥面铺装结构参数、荷载形式、环境条件、桥梁跨径及层间接触条件等都会对沥青铺装层的力学响应产生影响,因此,有必要分析这些因素对水泥混凝土桥面铺装结构的应力应变状况的影响,为铺装层的设计和施工提供理论依据。     

简支梁桥桥面连续结构力学特性理论分析

针对简支梁桥桥面连续结构易出现开裂、漏水和啃边等常见的病害问题,基于线弹性理论,采用结构力学方法推导了在汽车活载与温度效应联合作用下桥面连续结构的应力求解公式,并以某工程实例为算例,利用ABAQUS有限元软件对所推导的应力公式进行了验证。通过对桥面连续结构受力性能的综合分析,得出其主要影响因素有桥面连续结构的厚度、无黏结段长度和所用材料种类。最后,对这些影响参数进一步分析,得出了上述各参数对连续桥面结构受力和跨中挠度的影响程度以及影响桥面连续结构受力的最显著参数。结果表明:推导得到的桥面连续结构简化计算公式能够较精确地计算结构在汽车活载、温度效应等作用下的受力特征;随着铺装层厚度的增大,桥面连续段混凝土铺装层上、下表面的受力均有较大幅度的减小,上表面最大受力与厚度大致呈线性关系;当采用沥青混凝土与不采用沥青混凝土的桥面铺装层构造时,两者上表面最大主拉应力基本相同,但后者的下表面最大拉应力远大于前者;铺装层选择沥青混凝土面层与混凝土现浇层的组合设计较为合理;增加混凝土铺装层厚度和设置无黏结段是较为有效的改进方案,其中以设置无黏结段效果最好;每跨的无黏结段长度设为跨长的5%左右能够显著减小桥面连续结构的最大拉应力;研究结果可为简支桥梁桥面连续结构的受力计算及较为精确的设计方法提供理论指导。     

水泥混凝土桥面沥青铺装及防水层荷载弯曲应力分析

针对水泥混凝土桥梁铺装层易发生横向裂缝病害问题,应用梁体结构的线弹性理论与叠加原理,经过分析推证得到了车辆荷载弯矩在水泥混凝土桥梁桥面铺装层及防水层内所产生的弯曲应力计算公式,并编制了相关的计算程序;对设与不设防水层的沥青混凝土铺装层结构进行了数值计算,分析了沥青混凝土铺装层和防水层的模量、厚度等参数变化对铺装层结构弯曲应力的影响,探讨了沥青混凝土和防水层铺装结构内荷载弯曲应力的变化规律。     

钢桥面水泥混凝土-沥青复合铺装结构的温度场分析

桥面铺装是影响桥梁行车安全性、舒适性、桥梁耐久性以及投资效益的重要因素.文章针对桥面铺装体系容易出现的病害,提出了新型钢桥面轻质混凝土-沥青复合铺装结构,介绍了该复合铺装结构的温度场分布情况.通过在桥面铺装结构内部以及层间接触部位埋设的传感器,得到大量的实测数据,并在此基础上分析了钢桥面水泥混凝土-沥青复合铺装结构的温度场变化规律,为钢桥面力学特性分析提供依据.     

混凝土桥梁病害成因分析及对策研究

该文探讨了混凝土桥梁病害的影响。桥梁病害成因分析的市场前景和意义。对引起混凝土桥梁病害的主要成因,如锈蚀、冻融、支座、伸缩缝、桥面铺装和裂缝,进行了归纳总结,并对主要成因进行了相应的对策分析。最后,针对我国的具体情况,对桥梁病害提出了建议性处理措施。     

连续刚构桥沥青混凝土桥面铺装线性受力特性

在连续刚构桥施工时,沥青混凝土铺装层是非常重要的桥面行车体系,面层的受力在普通路面结构存在一定的差异,如果处理措施不当,很容易造成病害。当前,在设计桥梁结构时,只是将沥青混凝土铺装层作为构造层来进行考虑,并且对阻尼因素、车速、超载等因素的影响考虑不够全面。为了保证桥梁结构安全运营,需要分析连续刚构桥沥青混凝土桥面铺装线性受力特征。文章以实际工程为例,通过建立整体有限元模型,对连续刚构桥沥青混凝土桥面铺装线形受力特点进行了分析,保证了连续刚构桥沥青混凝土桥面铺装层的结构安全。     

水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的综合技术研究

桥梁是公路的重要组成部分,桥梁的使用状况可以影响整个公路的交通质量。水泥混凝土桥梁是常见的公路桥梁形式之一,但是其桥面铺装仍存在很多问题。该文讨论了国外的水泥混凝土桥的铺装技术,并对比了德国和日本的技术,同时也总结了国内的铺装技术,并对国内技术做了总结和评价。总的来说,国内桥面铺装体系研究滞后于交通建设的发展,水泥混凝土桥梁桥面铺装的研究落后于钢桥面铺装,同时水泥混凝土桥梁桥面铺装形式的选择应因地制宜。     

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。     

水泥混凝土桥梁桥面沥青铺装技术

目前,世界各国混凝土桥面沥青铺装结构及材料的设计方法比较多,效果不一,仍处于研究阶段。桥面铺装作为桥梁建设的有效防护体系,不仅直接承受车辆荷载冲击和磨耗,同时受梁体变形和环境因素的影响,是保证桥梁结构耐久性的关键。然而,随着交通量和重载的增加,桥面铺装早期病害问题日益突出,如铺装层的变形、裂缝、水损;因铺装层与桥面板粘结强度不足而产生的脱层、推移等,铺装层的早期破坏严重影响了桥梁的服务品质。基于此,为了提高桥面铺装结构耐久性,文章对水泥混凝土桥梁桥面沥青铺装技术进行了简要的分析。