動載下粘貼GFRP的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝受力分析.pdf

1、在大跨徑鋼箱梁橋的使用過程中，由于早期的鋼橋面板是較薄的正交異性結構，鋪裝層整體剛度小，應力狀態(tài)復雜，易產生較大的局部應力，極易導致鋪裝材料產生裂縫、推移和擁抱等破壞現象，最終導致鋼板銹蝕破壞?；谶@種情況，在對鋼橋面鋪裝層進行修補時，為提高鋼橋面鋪裝層的剛度，在鋼橋面板和鋪裝材料之間粘貼一層熱膨脹性系數與鋼板差異很小且具有一定厚度的玻璃纖維增強塑料(GFRP)薄板，該材料對鋼板的變形有良好的追從性，因此能更好地適應鋼板的變形，從而起到

2、延長鋼橋面鋪裝層壽命的作用。
　　本文主要通過有限元分析的方法，建立局部鋼橋面鋪裝模型，模擬車輛勻速行駛和緊急制動狀態(tài)，分析粘貼GFRP的鋼橋面鋪裝受力情況。本論文的主要研究內容及結論如下:
　　1、分析目前常用的三種鋼橋面鋪裝層結構:雙層改性SMA、澆筑式瀝青混凝土+SMA以及雙層環(huán)氧瀝青混凝土，得出它們在工程實踐中的的優(yōu)點和病害，以及病害產生的原因，研究鋼橋面鋪裝材料的破壞類型、原因以及病害防治。
　　2、在鋼橋面

3、板上粘貼5mm厚的GFRP薄板，并研究制作GFRP薄板的原材料及其特點，制作工藝，以及GFRP薄板的性能測試方法和技術指標。
　　3、針對粘貼GFRP薄板后鋪裝層的層間粘結問題，提出以粘結性能較好的環(huán)氧砂漿作為GFRP薄板與環(huán)氧瀝青混凝土之間的過渡層，為使環(huán)氧砂漿層達到更好的粘結性能和防水性能，環(huán)氧砂漿層的填料砂漿比在3～4之間，厚度為20mm，同時將鋪裝面層的結構設計為單層環(huán)氧瀝青混凝土，厚度為30mm。
　　4、擬定鋪裝

4、層結構參數，以及局部模型的邊界條件，利用有限元結構理論，建立鋼橋面鋪裝層局部有限元模型，根據所建模型，分別對鋪裝結構進行勻速荷載和緊急制動荷載作用下的有限元分析，并對結果進行比較，在勻速荷載作用下，瀝青路面的橫向拉應力、層間剪應力以及豎向位移都有明顯的改善，而緊急制動對鋪裝結構的損傷較為嚴重，鋪裝層內產生的剪應力是勻速狀態(tài)下的4～5倍。
　　5、改變環(huán)氧砂漿層的厚度和模量，在勻速荷載作用下和緊急制動荷載作用下探究鋼橋面鋪裝的力學性