波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装防水黏结层性能试验

依托郑州市陇海路快速通道波形钢腹板PC组合箱梁工程,比较不同温度条件下采用聚氨酯材料和乳化沥青材料的铺装与桥面板的层间黏结性能。试验结果表明:AC型、SMA型桥面铺装与桥面板层间抗剪和拉拔性能均随温度升高而降低;防水黏结层采用聚氨酯材料时,在低温、常温及高温条件下,AC型、SMA型沥青混凝土桥面铺装与桥面板层间剪切强度、层间拉拔强度均要高于采用乳化沥青材料;桥面铺装采用AC型沥青混凝土时,铺装与桥面板层间黏结性能要优于SMA型沥青混凝土。     

轮载模型在钢桥面铺装力学分析中的影响

现代交通对大跨径钢箱梁桥面正交异性板的铺装材料提出了更高的要求.以改性沥青SMA铺装材料为例,应用有限元方法分析了该材料在钢桥面铺装应用中的力学行为.建立了钢桥面铺装的简化计算模型,分析了该材料在钢桥面铺装中随着不同轮载模型作用下各个主要力学指标的变化规律,重点考察了轮载加载方式对分析结果的影响.通过计算分析确定了更切合实际的车轮荷载施加方式,以及该材料在钢桥面铺装中的横向最不利荷载位置.分析指出:单轮荷载模型与双轮荷载模型计算结果有比较大的差别,双轮加载模式更能反映实际轮压作用.     

简支箱梁桥沥青铺装层层间接触分析

通过ANSYS软件建立了简支箱梁桥足尺模型,桥面铺装层间采用接触方式,分析了简支箱梁桥在中部偏载作用下沥青混凝土铺装上下面层厚度、弹性模量、层间粘聚力以及层间脱空面积变化对铺装层产生的影响.计算分析结果表明:沥青铺装层上下层厚度变化对铺装层内纵横向拉应力影响明显,增加铺装上层厚度可以减少铺装下层的拉应力和剪应力,增加铺装下层厚度对层间抗剪作用影响不敏感;增加铺装上层弹性模量能减小铺装下层拉应力和剪应力,增加铺装下层弹性模量不能提高铺装层抗剪效果;层间粘聚力大于0.25 MPa时,铺装上下层各应力基本不变;随着铺装层间脱空面积的增大,铺装层上下层相关应力增大,在脱空处容易产生破坏.沥青铺装层层间存在脱空时,铺装层上层纵横向拉应力和剪应力大于铺装层下层的对应应力.     

桥面铺装铁尾矿和炉渣隔热性能试验研究

针对桥面铺装隔热性能不佳和大跨度桥梁容易出现温度突变病害问题,研究了桥面铺装下层的混凝土配合比设计,以铁尾矿和炉渣为新原料,普通硅酸盐水泥为胶凝剂,钢纤维为添加剂,配制轻质高强、隔热保温的桥面铺装下层混凝土。试验数据表明,新型混凝土的性能达到JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》标准,隔热保温性能是普通混凝土的1.2倍以上,可以减缓大跨度桥梁温度突变病害。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装力学特性分析

结合郑州市陇海路主线高架桥工程,针对波形钢腹板PC组合箱梁桥面沥青铺装结构,利用ANSYS软件建立三维有限元计算模型,对铺装层厚度、铺装层弹性模量、车辆荷载、汽车冲击力等影响桥面铺装受力的因素进行敏感性分析,同时分析温度效应对铺装结构的影响。研究结果表明:车辆荷载对铺装层受力影响显著,且各应力与轴载大小基本成线性关系; 铺装层厚度与弹性模量对铺装层受力有一定影响; 汽车冲击力对铺装层受力影响较大; 温度变化会使铺装结构产生较大的温度应力。     

橡胶混凝土在桥面铺装隔热技术中的应用

为了降低混凝土箱梁日照温度效应,调查了橡胶粉作为桥面铺装隔热材料的可行性,开展了橡胶混凝土导热性能、强度及施工工艺试验,通过实例分析推出了橡胶粉桥面铺装对混凝土箱梁日照温度效应的减控幅度。结果表明：调整桥面铺装的材料组成,是降低混凝土箱梁日照温度效应的最有效措施;混凝土铺装做成100 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为16％;沥青混凝土铺装下层做成50 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为28.5％;橡胶粉在桥面铺装中采用4％掺量、无机盐处理工艺,桥面铺装综合性能最好。因此,4％掺量的橡胶粉应用在桥面铺装中,能够实现桥面铺装的隔热性能,降低混凝土箱梁的日照温度效应。     

桥面铺装温度场与温度应力分析

针对目前道路温度场及桥面铺装层车载应力研究颇多,但桥面铺装层温度场及温度应力研究匮乏的情况,从推导桥面铺装温度场解析解出发,得到了桥面极值温度的简化计算公式,并在大量实测数据的基础上,采用统计优化的方法提出了经验公式,以具体实体结构为例,将桥面板和沥青混凝土铺装层作为统一的力学分析体系,采用三维有限元法,对极值温度作用下铺装层内部最大主应力、最大剪应力进行了计算,分析了铺装层厚度和模量对桥面铺装受力状态的影响,研究了桥面铺装体系的力学特性和应力变化规律,为桥面铺装层的结构设计和材料选择提供了理论依据.     

正交异性钢桥沥青混凝土桥面铺装的力学分析

给出了钢桥面铺装体系有限元计算的基本原理及假设,根据国内大跨径钢桥常用的钢箱梁正交异性桥面板及铺装结构参数,分析了桥面铺装层在行车荷载作用下的受力特性及其与铺装层材料弹性模量的关系,得出最不利荷位,确定了最危险点,并以此处的最大破坏应力作为钢桥面铺装结构设计控制指标,从而控制桥面铺装层的早期破坏.     

SBS改性沥青及SMA的桥面铺装技术

本文分析了桥面铺装损坏的类型及成因，评价了SBS改性沥青及SMA的路用性能，建议了桥面铺装层结构厚度设计与材料组成，推荐了粘层与防水层材料和工艺，并对桥面排水系统进行了讨论。     

大跨径混合梁斜拉桥钢箱梁与钢混结合段桥面铺装力学特性对比分析

根据大跨径混合梁斜拉桥九江长江公路大桥箱梁结构特征,采用通用有限元软件Abaqus分别建立了钢箱梁与钢混结合段的铺装结构有限元模型,对比分析了胎压为0.7 MPa和1.0 MPa作用下两种节段铺装结构层的力学响应分布规律。计算结果表明:钢箱梁铺装层的最大横向拉应力要大于最大纵向拉应力,最大层间剪应力出现在横隔板上方加劲肋两侧区域。钢混结合段铺装层的最大横向拉应力、层间剪应力以及最大竖向位移均发生在钢混结合段与钢箱梁段的接合面处。钢箱梁铺装层的主要力学控制指标值均明显大于钢混结合段铺装。研究结果可为钢箱梁桥与钢混梁桥的铺装设计提供力学计算依据。     

简支梁正交异性钢桥面铺装层最不利受力分析

正交异性钢桥面板在大跨度钢桥建设中应用的越来越广泛。在实际荷载作用下,正交异性钢桥面铺装内的最大应力应变的位置和大小,是钢桥面铺装材料和结构设计的重要基础。文章围绕正交异性钢桥面板钢桥面铺装早期损坏严重问题,利用有限元方法建立了简支梁桥的整体模型,施加移动荷载确定桥面铺装层最不利受力位置,对简支梁桥的桥面铺装层最不利受力情况进行研究。结果表明:当车辆荷载后轴作用于近跨中21. 4 m处和桥面铺装内纵向22. 6 m处时,产生的纵向应力值最大;铺装层内横向最大拉应力发生在跨中附近腹板处桥面铺装层顶面,竖向最大拉应变位于横桥向3. 5 m,纵桥向最大压应力和压应变位于横桥向3. 8 m处,且铺装层各层的横、纵桥向最大应力均从顶层向下减小,而竖向最大拉应力从顶层向下则依次增大。     

世界最大跨度拱桥-重庆朝天门大桥通车

最近，世界最大跨度拱桥-重庆朝天门大桥通过鉴定通车。 重庆朝天门大桥2004年底动工，设计为公轨双层桥面，上层桥面为双向6车道，下层桥面中间为双线城市轻轨轨道交通，两侧为单向双车道汽车交通。大桥全长1．741公里，主桥为全长932米的中承式钢桁连续系杆拱桥，     

新型钢桥面铺装结构的力学性能分析

针对目前正交异性钢桥面铺装层常见的裂缝、推移、局部拥包等破坏形式,应用有限元法对新型桥面铺装结构,分析不同位置的荷载对铺装层最大拉应力和表面最大竖向位移、最大剪应力的影响,并与传统的沥青混凝土铺装结构进行对比分析。分析结果表明：采用新型的铺装结构比沥青混凝土铺装结构的最大拉应力、表面最大竖向位移、铺装层表面和底面的最大剪应力都有一定程度的降低,因此能较好的控制钢桥面铺装层的破坏。在采用新型桥面铺装结构时应以铺装层横向最大拉应力、最大横向剪应力作为铺装层开裂破坏控制指标。研究结果可以为大跨径钢箱梁桥面铺装设计提供理论参考.     

乌鲁木齐地区水泥混凝土桥面沥青铺装层温度场分析

简要分析了桥面铺装层结构所处的环境情况与路面结构的区别,由于所处环境情况的差异使得桥面铺装层内表现出与路面结构不一样温度场分布。通过对乌鲁木齐市附近正在运营的某水泥混凝土桥面铺装埋设温度传感器,采集到了铺装层内的温度场分布的数据。根据采集到的大量数据,利用回归分析对桥面铺装层内不同深度处的温度场与大气温度关系进行回归,得出不同深度处温度与大气温度的关系。考虑大气温度与铺装层厚度对温度的影响,利用多元线性回归分析方法,得出铺装层内不同深度处温度与大气温度、铺装层厚度之间的关系。     

集中力作用下考虑剪切滑移效应的双层结合面组合梁解析解

为了分析碳纤维-钢-混凝土组合梁在竖向集中荷载作用下的静力响应,基于弹性力学的经典理论,推导了竖向集中力作用下的双层结合面组合梁的解析解,得到了碳纤维-钢-混凝土双层结合面组合梁的挠曲线方程,并通过具体算例与有无相互作用的组合梁计算结果进行了对比,结果表明该解析解是正确的、合理的,为工程设计人员提供了一种可靠的设计计算方法,具有较强的实际应用价值。     

上硬下软双层地基有限元分析

在工程建设中经常遇见上层坚硬下层软弱的双层地基,本文利用大型有限元分析软件ANSYS对这一类的地基进行了弹性和弹塑性分析.从有限元的计算结果可以看出,地基中塑性区首先出现在交界面处的上层土中,随着荷载的增加,塑性区向交界面处上下土层均有扩展,由于下层土较软,塑性区扩展较快,最后当塑性区到达基础底面时,地基达到极限承载力,计算开始不收敛.本文揭示了该类地基在荷载作用下,地基中塑性区的产生和发展规律,可供工程设计人员参考.     

水泥混凝土桥面沥青铺装层低温温度场分析

桥面铺装层在使用期间内产生温度裂缝是水泥混凝土桥面沥青铺装层常见的问题。提高铺装层的抗裂性能是桥面铺装体系结构设计的重要课题。低温开裂是导致桥面铺装层发生破坏的主要原因。本文在对寒冷地区标准气候研究计算的基础上,分析了典型的混凝土桥面沥青铺装体系中沥青铺装层在连续降温条件下铺装层表面温度变化、梯度变化规律,以及铺装层表面最温差的变化,最终为混凝土桥面沥青铺装层抗裂设计提供理论依据。     

钢-混凝土组合梁纯扭及复合受扭性能

为了研究钢-混凝土组合梁的扭转性能,对5根新型外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验,研究了组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝开展分布的情况,比较分析了组合梁扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载-裂缝开展之间的相互关系。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了在组合梁纯扭及复合受扭作用下的开裂扭矩计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式。结果表明：理论公式计算结果与试验结果吻合良好,为评估结构的安全性及稳定性提供了依据。     

裸梁静载试验加载控制弯矩确定方法

现有方法将加载控制弯矩简单视为未施工前作用裸梁上的恒载(主要为桥面铺装)和设计车辆荷载之和,未考虑桥面铺装的承载能力,致使试验结果不准确。提出了一种基于应变确定裸梁静载试验加载控制弯矩的新方法。基于成桥状态下设计车辆荷载及桥面铺装联合作用下的最大应变,根据其最大应变值通过裸梁截面惯性矩反向计算确定控制弯矩。该方法充分考虑了裸梁至成桥施工及受力过程,在桥梁施工过程中桥面铺装的恒载完全由裸梁承担,成桥后营运过程中部分桥面铺装与梁体协调工作、形成受力整体,共同承担设计车辆荷载。通过工程实例验证,本方法可实现裸梁静载试验控制弯矩的精准化、试验控制的精细化。     

双层荷载简支箱梁的剪力滞效应试验研究

通过对单箱三室双层交通混凝土简支箱梁模型进行试验研究,对其在上层荷载、下层荷载、上下层荷载3种不同工况的双层均布荷载作用下的剪力滞效应进行分析。结果表明：均布荷载作用下,箱梁跨中截面与1/4跨截面顶板均呈现出正剪力滞现象;在弹性工作阶段双层交通混凝土简支箱梁剪力滞效应与荷载作用大小无关,与荷载作用位置有关;荷载作用在底板引起的箱梁剪力滞效应比荷载作用在顶板引起的剪力滞效应小;当将作用在箱梁顶板的荷载一部分转移到底板时,能减小箱梁的剪力滞效应。