水泥混凝土橋超薄鋪裝結構分析.pdf

1、近年來我國公路橋梁建設快速發(fā)展，橋梁結構不斷創(chuàng)新，大跨橋梁已很普遍，但橋面鋪裝的設計與施工仍沿用依據經驗而建立起的傳統(tǒng)做法。傳統(tǒng)的水泥混凝土橋面鋪裝多采用水泥混凝土鋪裝層或瀝青混凝土鋪裝層，不僅自重較大，同時由于未進行專項設計，其力學狀態(tài)也不明確。采用超薄結構可以降低原材料的用量，同時便于維修，符合可持續(xù)發(fā)展的社會需求。因此，本文針對超薄橋面鋪裝進行深入研究。
　　 首先，應用ABAQUS有限元程序，建立橋梁整體模型，考慮在荷載

2、作用下整橋變形以及溫度應力對橋面鋪裝體系的影響；然后將整橋最不利荷載作用部分單獨取出，將整橋模型中的結點應力和位移作為局部模型分析的邊界條件，建立局部橋面鋪裝模型，對鋪裝層模量、厚度以及粘結層模量及其厚度進行敏感性分析。
　　 其次，以斷裂力學為基礎，借助有限元方法，建立裂縫擴展的有限元計算模型，分析在對舊橋面鋪裝進行加鋪時，舊鋪裝層已存在的裂縫對加鋪層的影響，研究在行車荷載和溫度荷載的作用下，不同寬度的裂縫和不同的加鋪層厚度對

3、加鋪層裂縫擴展的影響。研究表明，低溫是引起裂縫擴展的主要因素。隨著厚度的增加裂縫尖端的應力強度因子呈下降趨勢，對于薄層鋪裝來講，則需要較高的抗裂性。
　　 然后，先定性地分析縱坡段橋面鋪裝病害的原因，再運用有限元軟件定量地分析縱坡段車輛對橋面鋪裝的影響。引入動荷載，分別計算橋面在靜載和動載作用的力學相應，研究表明動載對橋面鋪裝體系受力更不利。進而分析剎車、超載和高溫等因素對橋面鋪裝的抗剪穩(wěn)定性的影響。
　　 同時，總結不

4、平整度的影響因素，并分析引起不平整的主要原因。根據攤鋪機的結構和找平原理，結合薄層橋面鋪裝的特點，做一定的假設，推導了薄層橋面鋪裝不平整度的傳遞規(guī)律。根據相關規(guī)范對橋面鋪裝平整度的要求，給出不同攤鋪厚度時，對原始橋面平整度的要求。
　　 最后，總結前人的橋面鋪裝結構組合設計方法，分析這些設計方法的合理性。結合本文的靜力學分析結果、裂縫擴展研究、縱坡段分析和不平整度推導的結果，推薦出適用于超薄橋面鋪裝的結構組合方式，并根據超薄橋面