水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層設計及力學性能研究.pdf

1、橋面鋪裝層的早期損壞已成為影響公路交通正常運行的主要因素之一。本文結(jié)合目前內(nèi)蒙地區(qū)公路橋梁的應用現(xiàn)狀，分析橋面瀝青鋪裝層早期病害的形成機理，優(yōu)化橋面瀝青鋪裝層的材料組成與結(jié)構(gòu)組合設計，提出北方寒冷地區(qū)水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層的技術要求，為北方寒冷地區(qū)公路水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層結(jié)構(gòu)設計與施工提供理論依據(jù)。 在分析研究水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層早期病害形成機理及受力特性的基礎上，結(jié)合北方寒冷地區(qū)的氣候條件，優(yōu)選出適宜于內(nèi)蒙古茂力格爾

2、特大橋的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，提出其瀝青鋪裝上、下層的厚度分別為40mm、60mm。運用現(xiàn)象法原理及耗散能疲勞理論，對單獨上、下面層小梁以及上面層+下面層復合小梁的疲勞性能進行了研究，結(jié)果表明在5℃、15℃下復合梁的n值均介于單獨上面層和單獨下面層小梁之間，但其疲勞壽命均小于單獨小梁，這說明復合梁的疲勞壽命能更真實的模擬橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的實際受力情況。 結(jié)合北方寒冷地區(qū)的氣候條件，對水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層的材料組成與結(jié)構(gòu)組合設計進行優(yōu)化，

3、并采用復合車轍試驗來評價瀝青混合料的動穩(wěn)定度，最終研究得出橋面鋪裝層材料宜采用聚酯纖維增強瀝青混合料，采用普通瀝青時，鋪裝層宜采用AC-16+AC-13，采用改性瀝青時，鋪裝層宜采用AC-16+SMA-13。根據(jù)內(nèi)蒙地區(qū)的溫度特點，研究得出Burgers模型可描述內(nèi)蒙古地區(qū)橋面用聚酯纖維瀝青混合料的粘彈特性，并建立了相應的流變模型，北方寒冷地區(qū)橋面鋪裝材料蠕變勁度模量隨時間的變化關系可以由冪函數(shù)形式S（t）=Bt（-m）來表征。