连续梁桥沥青混凝土桥面铺装层动力学响应机理的研究

利用ANSYS有限元通用软件,从桥梁的结构特性入手,将梁板与铺装层作为一个整体结构进行了系统的动力学计算分析,深入研究了桥面铺装层在车辆荷载作用下的动力学响应特征,为今后建立沥青混凝土桥面铺装层合理的结构设计指标和方法提供重要的理论依据。     

温度变化对水泥土力学性能的影响

为了研究养护温度对水泥土力学性能的影响,对水泥掺入比为0.2,养护龄期为7,14,28,60和90 d,养护温度为5,20,40和60℃的水泥土试样进行无侧限抗压强度试验,获得相应的应力-应变全过程曲线、无侧限抗压强度和变形模量E50,并根据试验结果分析不同温度下水泥土无侧限抗压强度和变形模量E50随龄期变化规律。基于化学反应动力学中质量作用定理推导出无侧限抗压强度演化方程为指数函数形式,并据此通过回归分析分别建立考虑温度影响的无侧限抗压强度和变形模量E50的演化方程。探讨了无侧限抗压强度与变形模量E50之间的关系。研究结果表明：水泥土应力-应变全过程曲线表现出明显应变软化特征,峰值应力随养护温度增加而增长,峰值应变受温度影响较小,基本在1%～2%之间。无侧限抗压强度随养护龄期增加而增长,养护温度越高其增长速度越快;无侧限抗压强度随养护温度增加呈非线性增长,当养护温度从40℃提高到60℃时,强度增幅最大。无侧限抗压强度和变形模量E50随龄期的演化规律基本相同,建立的演化方程与试验数据吻合较好。无侧限抗压强度和变形模量E50两者基本呈线性关系。研究成果可为工程设计提供参考。     

高铁大跨度斜拉桥主梁钢混结合段力学性能研究

为研究4线高速铁路混合梁斜拉桥新型钢混结合段的力学性能,以主跨672 m的安九铁路鳊鱼洲长江大桥主梁钢混结合段为背景,开展局部缩尺静力和疲劳模型试验,并结合有限元分析钢混结合段的应力分布、滑移开裂及疲劳性能。研究结果表明：最不利工况下,结合段钢构件应力沿横向分布不均且边箱处最大,沿纵向在承压板处产生突变,承压板传力作用显著;最大负弯矩工况下,钢构件的实测应力在1.8倍逐级加载过程中均呈线性变化。钢混间最大滑移仅为0.065 mm,结合段钢混间协同变形良好;挠度结果反映结合段具有良好的刚度并整体呈弹性受力状态;混凝土段顶板于1.4倍最大负弯矩加载时开裂,1.8倍加载下裂缝纵向分布形态表明结合段受力优于钢过渡段。活载最不利工况下,边箱顶板处为主要疲劳敏感区域,钢过渡段水平隔板在疲劳165万次后发生开裂,其余钢结构未开裂;混凝土在疲劳50万次后即开裂,但裂后劣化并不显著;剪力钉和PBL连接件抗疲劳性能良好。钢混结合段具有良好的承载能力及抗疲劳性能,传力合理,可为类似结构提供参考。     

预应力混凝土框架桥力学性能研究

为研究预应力混凝土框架桥的力学性能,建立普通混凝土框架桥和预应力框架桥的数值模型,利用数值模拟方法得出两种结构的内力、应力及变形情况,最后对比分析两种结构的受力计算结果.计算结果表明:相较于普通框架桥,预应力框架桥顶板和底板的弯矩及变形均较小,施加预应力后,结构顶板挠度明显降低,挠度从原来的8.1 mm降低为5.7 m...     

桥面沥青铺装层的车辙分析

车辙是混凝土桥面沥青铺装结构的主要破坏形式之一，层内过量的剪应力以及剪切流动是车辙发生的主要原因。此文采用三维有限元的方法，考虑3种荷载分布，分析层间接触条件不同、不同铺装层结构组合及不同的温度分布下，层内的剪应力响应。分析显示，非均布荷载和层间接触条件对铺装层结构的剪应力有很大影响，合理的材料设计和结构组合对沥青混凝土桥面铺装具有重要意义。     

桥面铺装层混凝土早期裂缝研究

结合试验室试验对混凝土早期裂缝形式进行了分析,阐述了混凝土早期裂缝的机理,同时对影响早期裂缝的因素进行了研究。主要以混凝土早期阶段塑性收缩、凝结硬化收缩以及干燥收缩等为着手点,以混凝土水灰比、矿物掺合料等对塑性裂缝的影响试验为基础,对桥面铺装层混凝土早期裂缝进行全面分析和研究。总结出对桥面铺装层混凝土早期裂缝具有明显影响的几个要素。     

混凝土铺装箱梁桥的合理温度梯度

根据珠三角地区一高速公路预应力混凝土连续箱梁桥施作桥面铺装前后的箱梁温度场实测数据,分析混凝土桥面铺装对箱梁温度场的影响规律,经与现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)的规定对比,提出了基于该规范的混凝土铺装箱梁桥温度梯度修正模型。     

钢混结合梁在景观桥梁上的运用

天津市万卉路桥采用50m＋20m两跨简支钢混结合梁,斜塔采用钢管混凝土结构,塔高35．7m,充分发挥了钢和混凝土组合结构承载力高、刚度大等优点。建立桥梁的整体三维空间有限元模型,并考虑施工步骤对桥梁结构的受力影响,成功解决了拉索的线形控制问题。钢混结合梁施工方便迅速,有效地缩短了施工工期,综合效益显著。     

填充长度对部分填充混凝土钢桁梁桥力学性能的影响分析

部分填充混凝土钢桁梁桥作为一种新型桥梁结构形式,在大跨度组合钢桁梁桥中得到了实际应用。以天津某部分填充混凝土钢桁梁桥为研究对象,利用大型有限元软件ANSYS建立其有限元模型,定义填充长度与中跨跨度之比为混凝土填充系数,系统讨论了填充系数对钢桁梁桥位移、应力和动力特性等力学性能的影响。结果表明,部分填充混凝土能减小钢桁梁桥的竖向位移,减小钢桁梁桥下弦杆的应力,增加钢桁梁桥的刚度,提高其承载力;填充系数对桥梁位移、应力和动力特性的影响不尽相同,设计时应综合考虑选择填充长度。     

铁路沥青混凝土温度离析控制技术研究

依托京张(北京—张家口)城际铁路全断面沥青混凝土防水封闭结构的施工,针对沥青混凝土在施工各阶段产生的温度离析现象,介绍了沥青混凝土的施工工艺及其温度控制要求。通过对现场实测数据的分析,得出了沥青混凝土施工过程中的降温规律并分析了造成沥青混凝土温度离析的原因,在此基础上从沥青混凝土的拌和、运输、摊铺、压实等方面提出了控制温度离析的合理化建议。     

废弃纤维改善沥青混凝土力学性能试验研究

将废弃的聚丙烯腈纤维添加到沥青混合料中,是一种环保、经济的沥青混合料性能改良方法。本文针对不同纤维含量及纤维长度的沥青混合料进行力学性能试验,分析废弃纤维对沥青混合料马歇尔稳定度、流值、空隙率、回弹模量、疲劳寿命及永久变形值的影响规律,并对纤维增强沥青混合料回弹模量、疲劳寿命与永久变形之间的关系进行探讨。研究结果表明:(1)添加废弃纤维可以增加沥青混合料的稳定性、降低流值;(2)由于废弃纤维使沥青混合料具有抗结构损伤的潜力,因此柔性路面在交通荷载不断增加的情况下,在沥青混合料中加入适量废弃纤维可以改善沥青混合料的疲劳状况,增加路面对裂缝或永久变形的抵抗力。     

沥青层泊松比变化对SAC路面结构力学响应的影响

针对多碎石沥青混凝土(SAC)路面结构在沥青层泊松比发生变化之后,路面结构的力学响应所产生的变化,对该种特殊路面结构形式的性能进行分析。     

SAP对沥青胶浆物理力学性能的影响研究

超吸水性树脂(SAP)有着良好的吸水和保水能力,在水泥基材料中得到了广泛的应用,但在沥青材料中的应用却鲜有研究。以SAP在工程材料领域广阔的应用前景为背景,通过温度扫描试验、多重应力蠕变恢复试验、线性振幅扫描试验、浸水拉拔试验以及扫描电镜试验对SAP替代不同掺量的矿粉(10%,20%,30%,40%)后改性沥青胶浆的基本物理力学性能进行研究。试验结果表明：当SAP等体积替代矿粉后,G*和G*/sin δ在矿粉替代量为10%时达到最大,超过10%后下降,并且掺量越多下降幅度越明显;SAP对沥青胶浆的相位角的影响较小;SAP的掺量为10%时,沥青胶浆表现出最佳的蠕变恢复能力;SAP等体积替代不超过10%的矿粉时,疲劳寿命有一定的提升,但超过10%后开始下降,并且掺量越大疲劳性能越差。SAP在干燥状态下对沥青胶浆与集料之间的黏附性影响很小,浸水后拉拔强度随着SAP掺量的增加略微下降,因此水损害指数逐渐下降;沥青胶浆在干燥状态下的破坏主要是黏聚破坏,而浸水之后的破坏状态为黏附破坏与黏聚破坏共存。SAP微观样貌形态与矿粉十分相似,矿粉和SAP均能够均匀地分散在沥青当中,但由于SAP呈弱酸性,沥青...     

温度对CFST系杆拱桥静力性能的影响研究

钢管混凝土系杆拱桥作为一个内部高次超静定的结构,在使用阶段桥梁的整体性已经形成,温度必将对结构的内力和位移产生影响。针对该影响,本文以某钢管混凝土系杆拱桥为例,基于有限元分析方法,建立三维有限元模型,分析了温度对钢管混凝土拱桥静力性能的影响。结果表明,温度会显著影响拱肋位移、吊杆力及系梁弯矩。在钢管混凝土系杆拱桥的设计和长期静力性能分析中,应该充分考虑温度的影响,以增加设计和静力性能分析的准确性和可靠性。     

型钢混凝土框架桥顶板厚度及含钢率对顶板设计的影响

为研究型钢混凝土结构用于大跨度顶进框架桥是否能减少框架桥截面尺寸,减轻结构自重,结合实际工程案例,以框架桥顶板厚度和型钢含钢率为控制变量,分析框架桥在不同顶板厚度和含钢率条件下的最大挠度和截面内力,为型钢混凝土结构在框架桥的应用提供依据。分析结果表明:型钢混凝土框架桥顶板最大挠度随顶板厚度的增大而减小;截面承载能力随含钢率的增加而增大。在满足列车荷载要求的前提下,型钢混凝土框架桥顶板厚度比同跨度的钢筋混凝土框架桥有效减少。     

大沙河桥桥面刚性铺装层裂缝的分析与探讨

桥梁铺装层也称徘同保护层，其主要作用大于防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道权保护主梁免受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中国起分布作用，因此，铺装层要求有一定的强度，防止开裂，并保证耐磨。装层型式通常用柔怀铺装和刚怀铺装。本文就大沙河桥桥面刚性铺装层裂缝情况进行分析与探讨 。     

浅析预应力混凝土连续箱梁与钢混结合梁的优劣

预应力混凝土连续箱梁与钢混结合梁在公路、铁路工程中的应用越来越普及。在京沪高速铁路工程中也得到了广泛应用。本文对这两种梁型从结构、动力特性、施工、应用、经济性等方面进行了比较全面的论述和总结,对这两种在勘察、设计过程中的应用以及节约投资等,具有很好的参考价值。     

钢混结合梁负弯矩区的模型试验研究

通过模型试验，研究结合梁负弯矩区在疲劳极限状态下的受力特性，并将试验结果与理论计算结果进行分析比较。     

高温对早龄期混凝土力学性能的影响

研究了掺10%粉煤灰和掺10%矿粉的早龄期(标准养护7,14,21,28 d)混凝土经历不同高温作用后质量烧失率和残余抗压强度的变化规律。结果表明:2种混凝土试件不同龄期的质量烧失率均随着温度(300,500,700℃)的升高而增大,并且相同龄期质量烧失率增长趋势相近;500℃高温时,掺粉煤灰混凝土试件14,21,28 d龄期的残余抗压强度分别降至常温时的92%,83%,63%,掺矿粉的混凝土试件分别降至常温时的89%,78%,62%;700℃高温时,2种试件残余抗压强度均降至常温时的30%～40%,基本丧失承载力。基于此给出了经受高温后早龄期混凝土残余抗压强度与温度的关系式,可供实际工程参考。