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。     

防水粘结层参数对桥面铺装层间剪应力的影响

相比一般路面,防水粘结层在桥面铺装体系中的作用更为重要。运用ANSYS有限元软件建立设置防水粘结层的桥面铺装结构力学计算模型,对层间剪应力进行计算和分析,结果表明:防水粘结层厚度变化对各层层间剪应力影响不大,并建议防水粘结层模量范围取值为100MPa～300MPa。     

纵坡弯道桥面沥青铺装结构剪应力分析

依据纵坡弯道车辆荷载作用特性,建立纵坡弯道桥面铺装结构三维有限元模型,分析车辆载重、行驶速度、弯道半径、纵坡坡度、沥青铺装层厚度与模量对水平剪应力的影响。结果表明：设计时避免最小半径极限值与纵坡坡度最大值同时出现,适当增大沥青铺装上层模量、铺装层总厚度、减小沥青铺装下层模量,并严格控制纵坡弯道上车速及车辆载重,可减少沥青铺装层发生推移病害的可能性。     

钢桥桥面沥青混凝土铺装力学分析

本文主要利用有限元分析方法分析车辆荷载对铺装层的动力影响.结果表明:车辆在桥面以一定速度行驶时,动力影响显著;为了保证铺装层的耐久性,须对行驶车辆限载;铺装层厚度对桥面铺装层动力影响较大.     

水平荷载作用下钢桥面铺装层的剪切分析

桥面铺装是桥梁结构的重要组成部分,具有良好使用性能的桥面铺装是保证车辆安全行驶的必要条件.论述运用有限元方法分析了水平及竖向均布荷载作用下,铺装厚度和模量对铺装层剪应力的影响,为桥面铺装的剪切设计提供设计理念.     

高等级公路桥面混凝土铺装层计算方法

本文通过力学分析研究，提出了桥面混凝土铺装层的计算方法，从设计方面减少桥面铺装病害的发生。     

水平荷载作用下钢桥面铺装层的剪切分析

桥面铺装是桥梁结构的重要组成部分，具有良好使用性能的桥面铺装是保证车辆安全行驶的必要条件。论述运用有限元方法分析了水平及竖向均布荷载作用下，铺装厚度和模量对铺装层剪应力的影响，为桥面铺装的剪切设计提供设计理念。     

大跨钢桥桥面铺装有限元分析合理简化模型

为了提高大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型的计算精度, 运用有限元正交数值模拟试验对模型参数进行了敏感性分析, 利用子模型技术和综合评价方法对模型几何尺寸与边界约束条件进行了优化。发现大跨钢桥桥面铺装有限元分析简化模型合理的几何尺寸与边界条件为: 纵向为3跨, 横向有8个U肋, 横隔板高度为1.2m, 纵边自由, 横边简支, 横隔板底固结。对比分析结果表明: 该简化模型具有较高的计算精度, 横向拉应变误差仅为0.7%, 纵向拉应变误差为3.7%。     

沥青混凝土桥面铺装结构的剪切分析

以室内斜剪试验为基础,采用有限元软件ANSYS对斜剪试验进行计算模拟。模拟了五种试验工况,分析了不同工况下沥青铺装层剪应力的分布情况,并研究其参数改变时结构层的剪应力响应。分析显示,粘结层是桥面铺装体系的薄弱位置。桥面铺装层粘结材料采用环氧沥青比SBS改性沥青具有更好的抗剪性能,而桥面铺装层厚度的增加,对于改善铺装层的受力状态,延长铺装层的使用寿命有一定的作用。     

水泥砼桥面铺装层病害分析及其处治方法

在高等级公路的病害中,砼桥面铺装层的损坏占有较大的比例,其维修工作量十分惊人。砼桥面铺装的病害主要表现为局部坑槽、角隅破坏、纵横缝两侧啃边、纵横向裂缝等。     

水泥混凝土桥面粘结层抗剪性能要求及简化计算

通过有限元方法, 分析了不同类型桥面防水粘结层的受力特点及其剪应力对铺装层各种参数(包括厚度、模量、水平荷载及胎压等) 的敏感性, 得到了粘结层剪应力角度变化范围, 提出了桥面粘结层的抗剪强度要求计算公式。通过变化室内斜剪试验剪切角度(25°~65°), 得出了剪切角度变化时粘结层抗剪强度随温度变化的规律。研究结果表明: 桥面铺装厚度和水平荷载是影响层间剪应力与剪切角度大小的主要因素, 粘结层材料的抗剪性能随着温度和剪切角度的增大迅速降低, 具有一定厚度的低模量防水卷材粘结层对铺装层抗剪是不利的。建议通过比较不同场合桥面粘结层的抗剪强度测试值和理论计算值, 判定粘结层的粘结效果, 用于指导防水粘结层的选择。     

钢箱梁桥面沥青混合料燃烧温度荷载与效应分析

为研究在火灾作用下钢箱梁与桥面铺装结构热效应,建立了小尺度钢桥面燃烧试验台,获取了油料火灾作用下沥青铺装层的上表面、中部和下表面温度数据;针对上表面温度数据,拟合得到了一条基于燃烧试验数据的升温曲线,与ISO 834标准升温曲线进行对比,并对小尺度试验的温度场进行了数值模拟验证;建立了11.25 m×3.60 m的钢箱梁桥有限元模型,获取了桥梁在跨中、支座附近和全跨火灾工况下的应力和变形特征。研究结果表明：在试验拟合升温曲线的作用下,二维数值模拟试件的中部温度260.70 ℃和底部温度89.38 ℃与试验数据248.90 ℃和82.59 ℃相近,且升温趋势较一致,说明温度场数值模拟结果可靠;火灾荷载作用区域钢箱梁顶板温度下降最高可达60.91%,表明沥青混合料铺装层能在一定程度上阻挡温度传递;跨中、支座火灾工况下钢箱梁最大Mises应力均出现在火荷载向低温扩散传播的冷热交替区域;跨中火灾工况在火荷载区域出现上挠变形,而支座火灾工况分别在火荷载区域和跨中区域出现上挠和下挠变形;全跨火灾Mises应力分布较均匀,跨中下挠变形严重;3种火灾模式下,基于试验拟合升温曲线的应力和变形数据均滞后且低于ISO 834标准升温曲线。     

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。     

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．     

钢桥面铺装混合料三轴重复加载试验变形特性

为了研究钢桥面铺装材料的高温变形特性及其车辙预估方法, 针对MA及SMA两种钢桥面铺装混合料, 采用三轴重复加载试验评价其高温性能, 并根据试验结果, 通过多元线性回归得到材料的非线性计算模型参数, 使用ABAQUS有限元软件, 模拟三轴试验过程, 将计算变形与实测变形相比较。发现两种混合料高温变形发展规律以及对不同荷载条件的响应方式不同, SMA具有优异的高温抗变形能力; 有限元模拟的误差约为10%。分析结果表明: 采用三轴重复加载试验和多元线性回归确定材料的非线性计算模型参数的方法可靠, 模型参数可用于沥青桥面铺装的车辙变形预估。     

破裂水泥混凝土路面板沥青加铺层温度应力影响因素

为了防止水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的产生, 采用有限元方法, 视路面结构为弹性层状体系, 建立沥青加铺层、补强层、破裂水泥混凝土路面板和地基组成的空间三维模型, 分析了破裂板块平面尺寸、降温幅度、沥青加铺层模量及厚度、结构补强层模量、混凝土路面板厚度等因素对沥青加铺层温度应力的影响。结果表明, 对破裂后的旧水泥混凝土路面板块, 沥青加铺层温度应力随其板块尺寸的减小而大幅度降低, 较大的降温幅度对加铺层温度应力的影响远大于车辆荷载产生的应力; 而降低沥青加铺层模量, 增大加铺层厚度等技术措施可明显改善破裂板接缝处的应力状况, 并能有效地防止沥青加铺层反射裂缝的产生。     

水泥混凝土桥面沥青铺装层技术研究现状综述

通过对国内外水泥混凝土桥面沥青铺装层技术领域研究现状和发展趋势的分析与总结, 研究了不同国家的混凝土桥梁类型及交通荷载环境对沥青铺装层技术的影响, 针对沥青铺装层病害机理及分类方法、铺装层结构组合、铺装层材料、铺装层结构设计等进行了详细剖析。分析结果表明: 铺装层的耐久性不完全取决于本身强度或材料的卓越性, 更取决于铺装层结构、材料与桥梁结构、混凝土桥面的适应性; 铺装层及防水粘结层的综合设计、施工质量控制及评价方法是保障其耐久性的关键; 降噪、融冰雪、易再生等绿色铺装材料值得提倡, 沥青铺装层施工质量控制体系亟待于建立和完善, 更宜人性化选择的沥青铺装系典型结构值得研究。     

正交异性钢桥面板铺装层受力分析

针对现有铺装层常见的纵向裂缝、推移、局部拥包、搓板等破坏形式,应用有限元法分析了不同位置的荷载对铺装层最大拉应力、最大剪应力和表面最大竖向位移的影响,并比较了单轮荷载和双轮荷载作用下铺装层受力的差异。分析表明,水平荷载对铺装层的影响主要体现在剪应力方面,且对纵向剪应力的影响很大;当以铺装层最大拉应力作为设计指标控制铺装层开裂破坏时,单轮荷载的计算结果较双轮荷载的大;当以粘结层的剪切应力作为设计指标控制铺装层的剪切破坏时,双轮荷载的计算结果较单轮荷载的大。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法, 通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验, 以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商) 作为评价指标, 研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明: 提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性; 高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性; 粘度不是选择粘层材料的主要因素, 应结合工程实际, 通过试验选择粘层材料的品种与剂量; 基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施, 透层油应在基层清理后撒布, 剂量宜为0.3~0.6 L·m^-2; 在层间热沥青上撒布一定的单一粒径, 较粗规格, 且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义, 对提高层间粘结水平也有较明显作用。     

顶板、底板和斜腹板厚度对斜拉桥箱梁剪力滞效应的影响

以株洲建宁大桥斜拉桥为工程背景,用板壳单元模拟箱梁,研究了顶板、底板和斜腹板厚度对斜拉桥箱梁剪力滞效应的影响,通过计算结果的分析和比较,对影响斜拉桥箱形主梁剪力滞效应的顶板、底板和斜腹板厚度进行了参数分析,计算结果表明：在斜拉桥单箱三室主梁中,顶板、底板和斜腹板厚度对顶板剪力滞效应的影响大于对底板剪力滞效应的影响;底板和斜腹板厚度增加均会使顶板剪力滞效应趋于不均匀;在顶板、底板和斜腹板厚度三者变化中,斜腹板厚度变化对于剪力滞效应的影响最为显著．