刚性铺装在桥面正交异性板补强中的应用

为应对重交通或桥面系刚度不足时,桥面正交异性板的疲劳裂缝和铺装的早期破坏问题,国外发展了刚性铺装技术。该文结合实际工程案例,对比分析了国内外刚性铺装的典型结构、受力特征、铺装材料和施工工艺。综合分析表明:荷兰、日本和中国刚性铺装结构的主要区别在于铺装层与桥面顶板的连接上;相对于柔性铺装,刚性铺装可使正交异性板疲劳细节的峰值拉应力降低约95%;各国刚性铺装的加筋材料和用量有所不同,混凝土则有超高性能混凝土、钢纤维快硬水泥混凝土和高韧性水泥混凝土3种类型。     

沥青路面柔性基层与半刚性基层的优化组合研究

半刚性基层具有许多优点的同时,存在排水不良、反射裂缝等不足;而柔性基层则相反。该文通过探讨对柔性基层传统的材料与工艺进行改革,提高柔性基层质量和模量,以减少沥青路面的疲劳裂缝,实现柔性基层与半刚性基层的优化组合。     

不同基础刚度下刚性桩复合地基性状的数值模拟分析

通过数值模拟方法,研究了刚性桩复合地基在两类常用不同基础下的变形以及承载特性.研究表明基础刚度对复合地基特性有很大影响,刚性基础和柔性基础下复合地基的承载及变形规律有很大的不同,刚性基础下桩体承载力能较为充分地发挥,而桩间土承载潜力则发挥较少;柔性基础下复合地基承载规律恰好相反.另外刚性基础下复合地基桩、土变形是协调的,满足目前常用的承载力及沉降计算方法的假设,但柔性基础下则变形不协调,因此将刚性基础下复合地基研究成果沿用到柔性基础将产生一定的误差.     

重载交通下不同基层类型沥青路面结构应力分析

基于我国沥青路面设计理论及标准,参考实际沥青路面结构,选取不同的沥青路面结构与材料参数,如结构层厚度、模量和泊松比等,采用BISAR3.0路面力学计算程序计算分析不同基层类型对沥青混凝土路面结构内部应力状态的影响。结果表明,柔性基层路面与半刚性基层路面的破坏机理存在明显差异,为了实现2种路面的优势互补,应将柔性基层与半刚性基层的结构进行合理的优化组合,以弥补柔性基层和半刚性基层沥青路面的缺陷。     

柔性基层与半刚性基层优化组合的关键技术

半刚性基层具有许多优点的同时 ,也存在排水不良、反射裂缝等不足 ;而柔性基层则反之。通过研究 ,按技术、经济原则 ,改革柔性基层传统的材料与工艺 ,实现柔性与半刚性基层的优化组合     

论长寿命水泥混凝土路面的整体结构优化

通过对国内、外使用年限50年以上的水泥混凝土路面的结构与材料的深入调研,提出我国长寿命水泥混凝土路面结构优化措施:建议我国各级公路水泥混凝土路面(底)基层与路床之间必须全线设置足以缓冲差异沉降的粒料垫层;在特重交通的运煤专线公路,水泥混凝土路面板底与贫混凝土刚性上基层之间应设置缓冲温差翘曲柔性垫层;在重交通水泥混凝土路面板底与半刚性基层之间应设置防冲刷封层.     

不同工况下重力坝应力位移规律浅析

对于典型的重力坝结构,在自重和上游满库水压作用下,随着坝高、坝体和坝基弹性模量比的变化,坝体应力和位移亦会随之变化,对坝体的稳定性亦会产生影响。通过对不同坝高、坝体和坝基弹性模量比下坝体应力和位移的变化规律进行研究,得出以下结论:在满足其他要求的基础上,坝体高度应相对较小;在坝轴线选择及地基处理时,应选择与坝体弹性模量差不多的坝基。     

水泥沥青复合式混凝土配比设计与性能研究

对高性能水泥砂浆灌入多孔沥青混凝土复合式路面材料进行了相应的混合料配比设计与性能研究。对沥青混合料和水泥胶浆的各项性能进行试验研究,评估了水泥沥青复合式混凝土的性能。试验结果表明:水泥沥青复合式混凝土为半刚性混凝土,即具有水泥混凝土的刚性也具有沥青混凝土的柔性,以及良好的抗油侵蚀性能和抗火性能。是隧道、十字路口、加油站和停车场等特殊路段铺筑时优选的路面形式。     

环氧沥青混凝土在铁路钢桥防水保护层中的应用

对铁路钢桥柔性防水保护层体系进行了系统的研究。建立了高速列车-轨道-环氧沥青柔性保护层-桥梁耦合体系有限元模型,得到综合工况条件下的柔性保护层力学响应峰值,通过室内试验验证了环氧沥青混凝土在铁路钢桥防水保护层中的适用性。结果表明,环氧沥青柔性防水保护层材料性能均满足力学控制指标值和铁路规范中相应技术要求,环氧沥青混凝土在强度、抗冻性能方面接近刚性保护层材料,在防水性、抗侵蚀性、抗磨耗性能方面优于刚性材料;柔性防护体系与钢板间良好的粘结和协调变形能力,复合结构具有优良的层间抗剪性能。     

盾构隧道联络横通道地震响应振动台试验

为探讨盾构隧道与联络横通道采用不同连接方式时的地震响应特性,基于考虑横向弯曲刚度有效率的等效刚度模型,采用4~28Hz的正弦拍波作为输入地震波,开展了几何相似比为1∶40的振动台模型试验,模型制作中将盾构隧道与联络横通道分别浇筑后采用不同刚度的材料进行粘接,以模拟盾构隧道与联络横通道的刚性连接方式和柔性连接方式,同时研究了地层和结构的加速度响应规律以及结构关键位置处的应变频谱特性。研究结果表明:地震动沿隧道横断面方向输入时,地层在竖直方向上加速度放大倍率随高度增加而增大;盾构隧道与横通道连接位置拱顶处的环向应变远小于纵向应变;盾构隧道与横通道连接位置拱脚处的主应变响应峰值最大;刚性连接下联络横通道对盾构隧道衬砌应变影响区域在3倍横通道横断面宽度范围左右;柔性连接可有效减小盾构隧道和联络横通道结构上各点的应变峰值,但不会改变其频谱特性;柔性连接可使联络横通道对盾构隧道衬砌应变影响范围减小至2倍横通道横断面宽度左右。     

完全组合作用下木-混凝土组合梁承载力计算

木-混凝土组合梁是将木梁和混凝土梁通过剪力连接件组合到一起从而共同承担外力作用的结构体系。根据剪力连接件的抗滑移性能,木和混组合梁的连接可分为刚性连接和柔性连接。当组合梁采用刚性连接时,木梁和混凝土梁之间的相对滑移可以忽略,此时剪力连接件的连接可视为完全组合作用。根据弹性理论方法,采用应力表达的极限状态方程计算完全组合作用下木-混凝土组合梁的抗弯承载力与抗剪承载力,以期指导实际工程。     

碾压混凝土坝上游面防渗结构形式分析

碾压混凝土坝作为一种坝型,其成层的建筑结构对上游面防渗性能提出更高的要求,一旦上游面防渗措施失效就会导致坝体过大的透水量或层面扬压力.在阐述碾压混凝土坝上游面防渗形式的基础上,通过数值分析的有限单元法计算分析上游面防渗体具体防渗作用,分别对有无防渗体进行对比工况分析.认为上游面防渗体在碾压混凝土防渗中起着控制性的作用,坝体大部分水流能量消耗在上游面防渗体中,因此,施工过程中要严把上游面防渗体的施工质量,保证上游面防渗体防渗作用的正常发挥.     

结构连接节点刚度识别的精细有限元分析

在进行结构计算时,一般采用主从节点法或是刚性材料法来处理节点刚性区问题。主从节点法往往高估节点区的刚度,刚性材料法则很难确定连接单元的几何、物理参数。该文以细长梁的平截面假定为依据,构建连接节点局部有限元模型的边界节点与整体结构有限元模型相应节点之间的约束方程,将连接节点局部三维实体(壳)有限元模型与整体结构空间杆系有限元模型相结合进行数值分析。采用此方法对一座多重组合体系拱桥主副拱连接节点的刚度进行识别。分析表明:对连接节点柔性行为的模拟可以使整个结构的计算结果更加精确。     

柔性基础下CFG桩复合地基的沉降计算

在探讨了常用的CFG桩复合地基沉降计算方法局限性的基础上,将CFG桩分别作为柔性桩、刚性桩应用于柔性基础下的复合地基沉降计算.算例表明,柔性基础下CFG桩复合地基的沉降,宜将CFG桩作为刚性桩计算,结果与实测相比,误差较小.     

两种典型沥青混凝土路面结构沥青层饱水状态动力响应三维有限元分析

水和动态荷载耦合作用是沥青混凝土路面发生水损害的主要原因.首先基于多孔介质理论,假定路面结构中的沥青混凝土材料为完全饱水的多孔介质材料,对两种典型路面结构--半刚性沥青混凝土路面、具有柔性基层的半刚性沥青混凝土路面分别建立了三维有限元模型;而后对比分析了两种路面结构在动态荷载作用下的竖向应力、竖向应变、孔隙水压力的空间...     

半柔性铺装技术浅析

半柔性铺装材料是将特殊级配的水泥胶浆灌入多孔母体沥青混合料空隙之中而兼具水泥混凝土 (刚性 )与沥青混合料 (柔性 )双重优点的路面技术 ,具有改善了路面的抗车辙、开裂、油蚀、推移等病害的能力。根据国内外多年的研究经验以及自己的使用论证 ,从设计到施工工艺较全面地作了介绍     

半柔性路面复合材料路用性能研究

半柔性路面是在大空隙基体沥青混合料(空隙率高达20%~35%)路面中灌入以水泥为主要成分的水泥胶浆而形成的路面,该产品兼具了水泥混凝土路面的刚性和沥青混凝土路面的柔性。本文仍采用传统的沥青混合料的评价方法对半柔性材料的路用性能进行了评价。     

钢桥面刚性铺装结构与材料分析

为应对重交通或桥面系刚度不足时,桥面正交异性板的疲劳裂缝和铺装的破坏问题,境内外发展了刚性铺装技术。在实桥调研的基础上,对比分析了境内外刚性铺装结构和材料的差异,并通过有限元建模和计算,分析了刚性铺装结构的受力特点,讨论了刚性铺装的应用和改进措施。结果表明,混凝土易产生收缩裂缝,有可能影响桥面铺装的防水性能;荷兰、日本和我国刚性铺装结构与材料的主要区别在于铺装与桥面板的黏结方式、钢筋网的设置、磨耗层设置和混凝土材料配比等4个方面;刚性铺装中沥青磨耗层与混凝土之间的界面是受力的薄弱之处,最大剪应力超过0.7MPa,是常用沥青铺装和混凝土路面加铺沥青混凝土磨耗层结构的2倍左右;刚性铺装更宜用于旧桥正交异性板的补强工程,而在沥青磨耗层与混凝土层之间设置高效黏结层和抛丸处理,能够减少前述病害。     

按紧排骨架-密实原则设计级配碎石基层

柔性基层与半刚性基层的优化组合是解决半刚性基层沥青路面反射裂缝与早期水损害的有效结构措施,为避免过厚的沥青面层,该文基于材料与碾压成型工艺相互作用原理,采用振动压实标准,按紧排骨架-密实型组成结构设计材料,提高了级配碎石基层的弹性模量,减小了永久变形。     

设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础承载性能研究

为提高深水、厚覆盖层、强风、巨浪等复杂环境条件下跨海特大型桥梁深水基础的承载能力，针对琼州海峡跨海大桥主通航孔2×1 500 m三塔斜拉桥的中塔基础，提出了设置裙筒与半刚性连接桩的新型沉箱复合基础的设计方案及施工工艺。该新型沉箱复合基础由底部周圈带有裙筒的沉箱、打入地基中的钢管桩与后注浆垫层组成，其能够降低沉箱复合基础对水下垫层平整度和裙筒入土深度的要求，提高施工效率和质量。为进一步研究其承载性能，通过数值模拟和模型试验分别开展了沉箱基础、设置半刚性连接桩的沉箱复合基础、设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础等3种基础方案在竖向荷载、竖向与水平向组合荷载作用下的受力性能研究。研究结果表明：设置裙筒与半刚性连接桩的沉箱复合基础具有优越的竖向和水平向承载能力，其在竖向荷载作用下，通过后注浆形成的碎石混凝土垫层强度较高且处于裙筒侧向约束状态，可将上部竖向荷载传递至裙筒、群桩基础和桩间土，并通过裙筒和群桩基础传至到地基深部，从而有效提高了软弱厚覆盖层地基中沉箱基础的竖向承载力并可减小基础沉降；在竖向和水平向荷载的组合作用下，裙筒能够充分调动筒内外浅层土体的水平抗力，半刚性连接桩则驱动塑性区向深处延伸，从而有效提高了基础的水平向承载能力并减小水平位移。研究成果可为琼州海峡等跨海通道的特大型桥梁深水基础建设提供重要参考。