特种荷载通过既有城市桥梁的安全性评估

以某超大件设备运输项目需通过的4×20m预应力混凝土简支空心板梁桥为研究对象，分析了既有桥梁在超重特种车辆荷载通过时，对桥梁结构安全性的影响。基于有限元软件建模及结构力学的相关知识，结合桥梁外观、实体检测结果，分析了桥梁通过特种车辆荷载的可行性。结合工程实践，提出了保障安全运输的建议。     

高孔隙混凝土路面在交通荷载作用下的力学特性分析

结合交通荷载特点,对高孔隙混凝土路面在交通荷载作用下的力学特性开展分析研究。通过混凝土路面结构与参数设定、建立高孔隙混凝土路面有限元模型、设定模型边界条件,完成对高孔隙混凝土路面荷载模型的构建。在模型的支撑下,对三种不同状态下的路面力学响应进行分析。结合得到的分析结果得出超载会严重增加路面损伤,由此可进一步得出超载现象是导致高孔隙混凝土路面结构破坏的主要原因。     

超重荷载下地下综合管廊受力变形模拟研究

为了解地下综合管廊在超重交通荷载作用下的受力变形特性,基于湖南某综合管廊实体工程,通过有限元分析软件ABAQUS进行了数值模拟,研究了二维工况下重型车辆荷载以垂直走向通过综合管廊结构时结构的受力和构件位移特征。结果表明,超重荷载对管廊结构产生较为明显的竖向位移,超重荷载对结构整体、分隔墙、综合舱顶板竖向位移有明显的影响,研究结论可为今后管廊的建设运营及维护提供参考价值。     

沥青超重车道路不同荷载模式及其影响分析

以一沥青超重车道路路面结构和德国140t升降框架车为例,对比分析5种超重车荷载作用模式及其对同一路面结构弯沉和应力的影响;也分四种不同路面结构,用同一荷载作用模式,对比分析了不同路面结构和材料参数对弯沉的影响。结果表明,超重车不同荷载作用模式对同一沥青路面结构的弯沉和应力影响较大;在修正K模式超重车荷载作用下,路面分层与材料特性对弯沉及其随深度变化有较大影响;按JTJ014—97《公路沥青路面设计规范》给出的荷载计算的道路弯沉明显小于其他4种荷载模式的计算结果,而应力计算结果没有明显差异这一分析结果可供沥青超重车道路路面结构设计与评估时参考。     

高速公路路基结构及动变形设计方法分析

文中探究了汽车运动荷载在不平整路面下受到的影响和动力设计荷载参数值,采用Odemark模量和厚度当量假定简化公路结构,结合弹性动力学原理计算路基顶面动变形,采用路面弯沉控制方法对路面路基相互作用和协调变形进行分析,并提出了控制路基顶面动变形的标准和方法,通过案例进行了控制设计。     

路面不平整引起的汽车动荷载计算分析

分析了汽车行驶在波浪形路面上时汽车对路面的动荷载作用，推导了汽车动荷载与路面波形的理论计算公式，结合实例计算了在给定汽车结构参数、行驶速度、波形路面的波长、振幅时的汽车动荷载。     

过渡层对青藏公路沥青路面荷载应力影响分析

针对青藏公路目前超载车辆增多,使用条件恶化的现状,从荷载应力对路面结构影响的角度出发,通过力学计算的方法,对比分析了过渡层对路面结构荷载应力的影响,推荐多年冻土地区典型沥青路面结构组合。     

复合式长寿命路面结构分析探讨

采用路面结构的三维参元法以及弹性层状体系理论,对PCC+AC复合式路面进行了荷载应力分析,并对复合长寿命路面结构进行了验算,结果表明,复合式长寿命路面改善了层弹性模量对PCC板底温度应力的影响,提升了路面的实际使用寿命。     

行车荷载作用下沥青路面的动粘弹性分析

行车荷载作用下的沥青路面响应对沥青路面的设计和维护具有重要的参考意义。本文利用有限元方法,基于粘弹性理论和结构动力学理论,考虑了路面层间接触状态,分析了行车荷载作用下沥青路面的结构响应。结果显示,层间接触状态越好,路面的弯沉响应和应力响应越小;由于沥青材料的"剪切变稀"特性,结合行车荷载下路面的剪切应力分布特征,在轮迹两侧会形成拥包;路面的自振会对同振型方向的结构响应存在较大影响。     

交通荷载作用下公路路面结构振动分析

为了研究路面结构的振动特性,基于2.5D有限单元方法建立了高速公路路面结构和下卧层地基在交通荷载作用下的三维耦合振动模型。通过计算分析了路面振动加速度的变化规律和路面结构的面层、基层和底基层中的应力分布,考虑了车辆运行速度、荷载振动频率、路面分层结构形式、路面材料和下卧层地基模量等因素的影响。结果表明：车辆运行速度和荷载振动频率对路面结构的振动响应有着显著影响;同时随着路面材料刚度的提高,路面结构振动会降低,在实际工程中可通过选用合适刚度的路面材料以获得路面性能的较大改善。     

Empirical Markovian-based models for rehabilitated pavement performance used in a life cycle analysis approach

Two empirical Markovian-based models are presented in this paper to predict the transition probabilities associated with rehabilitated pavement. The first model predicts the staged-homogenous transition probabilities as required by the staged-homogenous Markov model. The second model predicts the non-homogenous transition probabilities as applicable to the non-homogenous Markov model. In both the models, the deterioration transition probabilities are predicted as a function of the corresponding values associated with original pavement and two adjustment factors reflecting the impacts of increased traffic load applications and decreased pavement strength. The predicted transition probabilities are used to estimate the future distress ratings required for developing the corresponding life cycle performance curve. The life cycle performance/cost ratio is used to evaluate the cost-effectiveness of potential long-term M&R plans. The life cycle performance is defined as the area falling under the life cycle curve. The life cycle cost is estimated to include initial construction cost, routine maintenance cost, major rehabilitation cost, and added user cost due to work zone. Two proposed cost models are used in the case study for estimating routine maintenance and added user costs. The case study indicates that the proposed empirical Markovian-based models have provided reasonable estimates of the transition probabilities as reflected by the corresponding life cycle performance curves.     

考虑不平度的桥面铺装动响应分析

从动力学的角度出发,模拟考虑由桥面的不平度引起的行驶车辆的随机动荷载,应用有限元方法分析了铺装层在车辆随机动荷载作用下的动力响应分布规律,并与以往的移动恒载作用下铺装层的动力响应和静力响应的分析结果做出比较。分析表明,针对铺装层而言,相邻的两块横隔板的跨中位置为最不利荷载位置;考虑桥面不平度情况下铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的峰值分别是只考虑冲击系数的移动恒载作用下的1.33倍和1.39倍;讨论了车速的变化对铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的影响。研究结果为铺装层的混合料和结构设计提供了理论依据,对桥面施工及维护提出了严格要求。     

考虑温度与荷载耦合作用的连续配筋混凝土复合式路面损伤分析

连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与CRCP面板厚度比的临界值为0.15,达到或超过这一临界厚度比值,沥青面层改善CRCP面板温度状况的作用才会发挥明显。在此基础上进一步分析了复合式路面在温度与荷载耦合作用下,CRCP面板结构损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究结果可以为CRCP+AC复合式路面的设计以及施工过程中的裂缝控制提供理论依据与借鉴。     

粗粒式沥青混合料施工推移原因分析和改善措施

粗粒式混合料在施工过程中容易产生推移问题,导致沥青混凝土面层内部存在众多横向微小裂缝。微小裂纹严重影响到以后沥青混凝土的使用性能以及服务年限,造成后期养护成本的增加。该文结合沥青面层原材料、级配、透油层以及施工工艺等各方面因素,分析粗粒式沥青混合料产生推移的原因,并就此提出一些改善措施,减少实际施工过程中推移的产生。     

不均匀沉降对水泥混凝土路面荷载应力的影响

以水泥混凝土路面为研究对象,采用三维有限元方法分析了地基不均匀沉降条件下水泥混凝土板的应力变化.得出了板底弯拉应力、混凝土板的最大主拉应力与路基不均匀沉降之间的关系,探讨了水泥混凝土板在地基不均匀沉降地段的受力机理,为水泥路面设计提供参考.     

超限运输对沥青路面结构的影响

介绍了当前公路运输中超限运输的现状 ,从使用寿命、结构应力、结构厚度等方面 ,就超限运输对沥青路面结构的影响作了分析 ,指出合理的路面设计解决超限运输对公路路面损坏的有效手段。     

重载交通柔性基层沥青路面结构力学响应及设计指标

对重载下柔性基层沥青路面结构进行力学计算,分析路表弯沉、结构层层底拉应力和拉应变、路表剪应力等力学指标随荷载的增大而发生的变化,给出柔性基层沥青路面的主要破坏特征。结合国内外长寿命柔性基层沥青路面的研究,提出重载交通下柔性基层沥青路面设计指标。     

大型军用飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面的结构响应

以伊尔-76为例,考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用,并采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷,借助ABAQUS软件建立了足尺9块水泥混凝土道面板的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下水泥混凝土道面的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应,即在多轮荷载作用下,道面结构的最大应力位于轮载作用位置的板底部;与8轮荷载组合相比,16轮荷载组合作用下道面结构的应力和变形较小;而且,道面板弹性模量、基层回弹模量和地基反应模量对板底弯拉应力影响显著。     

Performance of steel bridge deck pavement structure with ultra high performance concrete based on resin bonding

This research investigated a pavement system on steel bridge decks that use epoxy resin (EP) bonded ultra-high performance concrete (UHPC). Through FEM analysis and static and dynamic bending fatigue tests of the composite structure, the influences of the interface of the pavement layer, reinforcement, and different paving materials on the structural performance were compared and analyzed. The results show that the resin bonded UHPC pavement structure can reduce the weld strain in the steel plate by about 32% and the relative deflection between ribs by about 52% under standard axial load conditions compared to traditional pavements. The EP bonding layer can nearly double the drawing strength of the pavement interface from 1.3 MPa, and improve the bending resistance of the UHPC structure on steel bridge decks by about 50%; the bending resistance of reinforced UHPC structures is twice that of unreinforced UHPC structure, and the dynamic deflection of the UHPC pavement structure increases exponentially with increasing fatigue load. The fatigue life is about 1.2 × 10⁷ cycles under a fixed force of 9 kN and a dynamic deflection of 0.35 mm, which meets the requirements for fatigue performance of pavements on steel bridge decks under traffic conditions of large flow and heavy load.     

土基对沥青路面结构设计的影响分析

从路面结构概念设计的角度分析土基对沥青路面结构设计的影响。通过典型的沥青路面结构,选用合适的路面结构参数,采用Bisar计算程序对路面结构进行力学分析。计算分析结果表明,随着土基回弹模量的增加,路面结构层的力学性能得到明显改善,路面的理论寿命也大为提高。还从提高土基回弹模量的角度,提出了优化沥青路面结构设计的一些方法。