基于BOTDA的鋼橋面鋪裝層裂縫疲勞擴(kuò)展模型研究.pdf

1、一個(gè)設(shè)計(jì)良好的鋼橋面鋪裝層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，良好的整體性及長(zhǎng)時(shí)間的免維護(hù)狀態(tài)。在我國(guó)現(xiàn)有的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中，許多都出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的裂縫病害。鋪裝層的裂縫是限制其服務(wù)壽命的關(guān)鍵因素，裂縫的出現(xiàn)還會(huì)誘發(fā)更多其它類型的病害產(chǎn)生，最終導(dǎo)致鋪裝層發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，造成嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)鋼橋面鋪裝層在行車荷載下的裂縫行為進(jìn)行研究，了解鋪裝層裂縫的擴(kuò)展規(guī)律是非常必要和關(guān)鍵的。 本研究作為國(guó)家自然科學(xué)基金“基于分布式光纖傳感器的鋼橋面鋪

2、裝裂縫擴(kuò)展模型研究”(基金編號(hào)：50658001)項(xiàng)目的一部分，主要是通過(guò)室內(nèi)復(fù)合梁試驗(yàn)研究環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝層的斷裂性能和疲勞擴(kuò)展規(guī)律。 本論文先從理論基礎(chǔ)入手，介紹了斷裂力學(xué)相關(guān)理論及BOTDA分布式光纖、FBG光柵傳感技術(shù)。 在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，首先對(duì)鋪裝層混凝土的斷裂性能進(jìn)行了研究。研究通過(guò)室內(nèi)切口復(fù)合梁三點(diǎn)彎曲斷裂試驗(yàn)，采用BOTDA光纖技術(shù)及光柵監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)復(fù)合梁斷裂擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)復(fù)合梁中

3、混凝土的斷裂過(guò)程中存在明顯的啟裂點(diǎn)和失穩(wěn)點(diǎn)，由此得出了環(huán)氧瀝青鋪裝層裂縫斷裂的光纖監(jiān)測(cè)判據(jù)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)得到的光纖監(jiān)測(cè)判據(jù)及監(jiān)測(cè)過(guò)程中光纖粘結(jié)滑移影響進(jìn)行了分析。 在研究了鋼橋面鋪裝層斷裂性能的基礎(chǔ)上，本文對(duì)鋪裝層裂縫在行車荷載下的疲勞擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究。研究通過(guò)室內(nèi)切口復(fù)合梁三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，采用BOTDA光纖技術(shù)及光柵監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)復(fù)合梁裂縫疲勞擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，得出了環(huán)氧瀝青鋪裝層裂縫的疲勞擴(kuò)展規(guī)律。同時(shí)，通過(guò)