桥面沥青铺装层间应力分析简化模型

在分析总结桥面铺装结构承载特性的基础上,提出采用叠层梁作为桥面沥青铺装层间应力计算的简化模型。为避免梁端部层间应力的奇异性,假设钢板和沥青铺装层均满足平衡与变形协调条件,梁端部剪应力分布与梁中部一致,在此基础上推导简支叠层梁层间应力计算公式,最终得到桥面沥青铺装层间应力计算的实用公式,并根据圣维南原理说明了假设边界条件的合理性。利用所得实用公式分别计算分析钢桥面沥青铺装与混凝土桥面沥青铺装的层间应力,分析确定公式使用时的条件与参数取值。通过将公式计算结果与有限元计算结果相对比,验证公式的可用性与参数取值的合理性。通过对比钢桥面沥青铺装与混凝土桥面沥青铺装层间应力计算结果,得到钢桥面沥青铺装对防水黏结层材料具有更高的要求。     

水泥混凝土桥面破损原因及预防处理

水泥混凝土作桥面铺装层,一般厚度约8cm,使用过程中常过早出现断角、开裂、碎裂等病害,不仅影响车辆的行驶,而且雨水渗透到桥梁内部,影响桥梁的耐久性。通过在铺装层界面预埋应力应变仪,对铺装层在静载和动载作用下产生的应力、应变和振动波形进行了测试,并结合计算机模拟计算分析了水泥混凝土桥面铺装层破损的原因,并提出了一些预防处理措施。     

不同温度下水泥混凝土桥面铺装结构抗剪性能研究

为研究不同温度下水泥混凝土桥面铺装结构的抗剪性能,采用ABAQUS有限元软件建立桥面铺装三维数值模型,分析不同温度影响下桥面铺装结构受剪状态,与水泥混凝土-防水粘结层-沥青混合料复合试件抗剪强度建立联系。结果表明：桥面铺装在车辆荷载紧急制动作用下,沥青面层所受纵向和横向剪应力随温度的升高而减小,调平层、沥青下面层与调平层层间结构所受纵向和横向剪应力随温度的升高而增大;涂膜类防水粘结层在安全温度范围内（<40℃）的抗剪强度要高于碎石封层类,但涂膜类防水粘结层对温度的敏感性大于碎石封层类;防水粘结层在危险温度范围内（>45℃）,车辆紧急制动不利于层间结构的稳定。     

钢桥面铺装对移动荷载的动态响应研究

通过建立钢桥面铺装体系力学分析模型,对以一定的速度移动的车辆荷载,钢桥面铺装层的受力影响进行数值模拟。分析了铺装体系在不同车速行驶的车辆移动荷载作用下的横向拉应力、纵向拉应力、表面竖向位移、剪应力和相同车速下铺装层剪应力等受力特性。最后得出的结论可以为进一步分析桥面铺装问题提供理论参考。     

有限元在军山大桥钢桥面铺装大修养护中的研究应用

采用有限元分析法将桥面铺装和桥梁结构作为一个完整体系建立计算模型,模拟现实中的桥面及铺装层在不同条件下的受力状况,计算出模型任意部位的位移和应力应变值,找出铺装体系受力后各主要力学指标的变化规律,为铺装层的材料选择、结构设计提供可靠的依据。     

钢桥面沥青混合料铺装应变动态响应实测研究

掌握钢桥面沥青混合料铺装层在车载作用下的真实力学特性对桥面铺装体系设计有重要意义,而现阶段现场桥面铺装层的力学实测数据仍偏少,尤其缺乏对铺装层不同温度下服役时力学特性的长期监测。为此,该研究对钢桥面双层SMA混合料铺装进行现场实桥加载试验,实测铺装层在低温、中温、高温3种服役温度下的应变响应数据。试验结果表明,钢桥梯形肋正上方铺装层混合料在中低温服役状态下主要承受压应变的作用,而在高温服役时则主要承受拉应变的作用;动载作用过程中铺装层底纵向应变会出现拉压应变交替作用的现象,而横向应变只体现为拉应变或压应变的形式;加载车行驶速度对混合料的应变极值均有明显的影响,加载车低速行驶时混合料层底横向及纵向变形最为显著。同时,研究利用加载试验中铺装层应变响应时程曲线,计算不同加载状态下混合料对应的加载频率数值,计算结果可为钢桥面铺装混合料室内试验中加载频率参数的确定提供参考。     

简支箱梁桥面沥青混凝土铺装力学特性有限元分析

该文利用有限元数值模拟方法对简支箱梁桥沥青混凝土桥面铺装进行分析,计算不同弹性模量及铺装层厚度时铺装层间应力变化规律,认识沥青混凝土桥面铺装层受力基本特性,得出铺装层厚度的合理范围,指导沥青混凝土桥面铺装层的设计和施工。     

桥面沥青铺装设计新方法

提出一种不同于传统经验设计法的桥面沥青铺装理论设计方法。利用有限元方法计算分析桥面沥青铺装受力特性,发现“肋间距”与桥面板厚度是影响沥青铺装受力的关键因素,基于此结论,新设计方法采用两跨连续叠层梁作为铺装受力计算的基本模型。基于桥面沥青铺装疲劳开裂以纵桥向裂缝为主的工程实际,以及桥面沥青铺装的有限元计算结果,确定铺装顶面最大横向弯拉应变为控制指标,分别以铺装表面弯拉应变相等以及铺装底面弯拉应变相等的条件,利用弹性层状体系计算程序“BISAR”,计算得到铺装结构的“当量土基模量”,从而将桥面沥青铺装设计与一般沥青路面设计相联系,形成较为系统的桥面沥青铺装力学设计系统。采用桥面沥青铺装力学设计方法的算例表明,钢桥面的“当量土基模量”较大,计算精度较高,水泥混凝土桥面的“当量土基模量”非常小,对计算过程的数据精度有更高的要求。     

正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析

计算和分析正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子,在此基础上应用Paris扩展公式预测铺装层疲劳寿命。将奇异单元布置在铺装层表面裂缝前沿,建立正交异性钢桥面系三维断裂力学有限元模型,计算铺装层表面裂缝的应力强度因子;分析裂缝应力强度因子随轴载作用位置的变化规律,确定了带裂缝铺装层轴载作用的最不利荷位;以最不利荷位作为轴载作用的标准荷位,计算应力强度因子随裂缝扩展深度的变化,并数值拟合得到了应力强度因子与裂缝深度的关系式;将应力强度因子的深度关系式代入Paris公式,积分得到铺装层的疲劳寿命。计算结果表明,基于钢桥面铺装层带裂缝工作的事实,应用断裂力学方法预测钢桥面铺装层疲劳寿命是可行的。     

公路钢箱梁正交异性板桥面国内外规范荷载作用局部应力计算与比较

针对适于公路钢箱梁正交异性板桥面局部应力计算的车辆轮轴荷载,分析中国、美国、加拿大、日本、英国和欧洲桥梁设计相关规范之间的差异。选择8种规范荷载,根据车轮触地面积,考虑50mm厚铺装层对荷载的扩散效应,确定各规范荷载的加载面积。选择钢箱梁典型结构,计算各荷载作用下桥面局部应力,对吊索中点加载模式,比较该位置顶板顶、底面横向应力和纵肋底面纵向应力;对吊索支点加载模式,比较顶板顶、底面纵向应力。最后,不考虑铺装层扩散效应,进一步计算比较各荷载作用下的上述应力。研究表明,按照我国公路I级荷载计算所得桥面局部应力偏低,加载面积的形状和大小对桥面局部应力影响明显。     

水泥混凝土桥面铺装层厚度的估算

对目前普遍存在的桥面铺装层破损现象分析的基础上,从车辆荷载作用方面进行了论述,提出了关于桥面铺装厚度的计算方法,解决了因车轮荷载而引起铺装层开裂的问题。     

界面损伤条件下的桥面铺装层新型应力求解模式

文中基于混凝土断裂力学与复合材料力学,考虑桥面铺装层与桥面板的界面破坏,建立了桥面铺装体系的分层剪滞模型;运用偏微分理论,得到了各子层的位移分布函数;进而根据混凝土的应力应变关系,得到了各子层的应力分布函数,确定了桥面铺装层与桥面板的界面破坏剪切应力与拉伸破坏强度,从而给出了一种新的考虑界面破坏的桥梁铺装层应力求解模式.     

桥面铺装病害浅析

近年来我国公路桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新，大跨桥梁已很普遍，但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法，在进行桥梁结构设计时，对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加，桥面铺装问题普遍。这不仅妨碍了正常交通，影响了桥面的美观，更易造成交通事故，也给维修工作带来了很大困难。     

钢桥面铺装材料优化设计与工程应用

为了对钢桥面铺装进行优化设计,首先通过有限元力学分析不同厚度、模量的刚度过渡层受力情况,然后对不同铺装材料的模量尽心分析,同时研究材料模量与荷载因素对应力应变的影响。结果表明,随着刚度过渡层模量和厚度的增加,顶面的拉应变显著降低,而且拉应变沿铺装层厚度方向分布的趋于平缓,突变减小;铺装层底面、铺装层顶面拉应变与刚度过渡层厚度基本成线性关系。环氧沥青混凝土在整体温度区域上弯拉模量显著高于SBS改性沥青SMA,TAF环氧沥青混凝土的弯拉模量显著高于Chem Co环氧沥青混凝土;随温度的升高,各种材料的模量逐渐降低;环氧沥青材料的应力随模量增加而降低;环氧沥青铺装结构的横向拉应变和层间剪应力受超载影响显著。海湾大桥环氧沥青钢桥面铺装得到较好的工程验证。     

扁平钢箱梁桥面铺装应变分析

针对现有钢箱粱外腹板附近桥面铺装开裂这一主要破坏形式，采用有限元分析的手段对钢桥面铺装层进行力学分析，计算以典型扁平钢箱梁为基础，研究了沥青铺装层在车轮荷载作用下的横向应变分布的变化规律。确定最不利加载位置。     

高寒地区水泥混凝土桥面沥青铺装层抗疲劳开裂性能分析

混凝土桥面沥青铺装层在使用期间产生的疲劳开裂是世界各地桥面铺装常见的问题,该文依托内蒙古教来河大桥采用有限元分析软件ANSYS对于高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的疲劳开裂性能进行分析研究。分析提出高寒地区混凝土桥面沥青铺装层深度0~2 cm区域可作为铺装层内部常温拉应力的峰值分布区域;铺装层内的常温拉应力均随着上面层/下面层厚度的增加而减小;通过增加高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的厚度来改善桥面铺装层的抗疲劳性能。     

钢箱梁桥面铺装应变及相关参数分析

针对现有钢箱梁外腹板附近桥面铺装开裂这一主要破坏形式,采用有限元分析的手段对钢桥面铺装层进行力学分析,计算以典型扁平钢箱梁为基础,研究了沥青铺装层在车轮荷载作用下的横向应变分布的变化规律,确定最不利加载位置,并进一步通过对影响桥面板刚度的几个构造参数（顶板厚、U肋高度以及U肋开口宽）的分析,得出最大横向拉应变随各参数的变化规律。     

树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装技术分析

钢桥面铺装的难点是因为钢桥面板存在对铺装材料不利的恶劣环境造成钢桥面铺装的易损性。一方面要解决铺装材料的防水问题,另一方面要处理在钢板界面处高应变、高温及光滑表面情况下,铺装材料的界面稳定问题。文章通过对芜湖市临江桥钢桥面铺装技术的分析,重点分析了树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装的施工质量控制技术。     

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。     

空心板桥刚性桥面铺装技术研究

桥面铺装作为一种特殊的桥梁结构层,承担了保护桥梁结构和承载车辆荷载的重要作用,合理的铺装结构对于提高桥梁的使用寿命以及铺装层运营质量十分重要。本文采用有限元方法,对水泥混凝土桥梁刚性铺装荷载应力进行分析,指出铺装结构受力不利的影响因素,提出相应解决办法。