高寒地區(qū)連續(xù)梁橋面瀝青混凝土鋪裝防裂耐久性設計研究.pdf

1、橋面鋪裝的開裂不僅影響交通順暢，還造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會效益。橋面的開裂破壞是多種原因綜合造成的。在高寒地區(qū)，嚴峻的低溫條件和短期的驟降溫度會使得瀝青橋面鋪裝產(chǎn)生低溫縮裂。此外，高寒地區(qū)廣泛使用的氯鹽類融雪劑造成橋面混凝土的剝蝕和橋面內(nèi)的鋼筋的銹蝕，這些加速了橋面鋪裝的破壞，減弱了橋梁結(jié)構(gòu)的使用性和耐久性。
　　 首先，本文廣泛收集國內(nèi)外相關研究資料，在已有的研究成果基礎上，分析了橋面瀝青鋪裝層的低溫開裂致因及原理，慨括

2、國內(nèi)外學者針對瀝青路面及橋面開裂的分析和抗裂設計方法。根據(jù)路面抗裂常用的玻璃格柵防裂方法、連續(xù)配筋混凝土瀝青路面設計方法、加筋瀝青混凝土抗裂研究方法等，提出玻璃筋增強瀝青混凝土橋面鋪裝的抗裂設計方法。
　　 其次，根據(jù)高寒地區(qū)特有的環(huán)境條件，分析橋面體系在長期的低溫條件和驟降的溫度條件下的橋面溫度場概況，建立橋面體系周期性低溫條件溫度場模型和驟降溫度場模型，分析橋面體系溫度發(fā)展狀況。除了溫度環(huán)境條件，越來越繁重的交通荷載也是橋面

3、開裂破壞的主要原因。本文利用大型有限元軟件ABAQUS建立橋面體系的實體模型，對橋面結(jié)構(gòu)進行靜力分析。主要分析橋面體系橫縱向的受力最不利位置及超載作用、橋面各層層間粘結(jié)性能的影響。
　　 第三，針對高寒地區(qū)橋面易于開裂造成耐久性不足的狀況，提出橋面耐久性設計的概念。材料的耐久性和合理的結(jié)構(gòu)設計及先進的防裂措施是提高橋面耐久性的主要措施。本文主要分析GFRP筋瀝青混凝土橋面鋪裝的耐久性問題，根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出GFRP筋這類材

4、料的優(yōu)良的耐寒、抵抗水及鹽離子腐蝕的性能。
　　 最后，采用ABAQUS實體建模的方法，建立GFRP筋瀝青橋面的實體模型。分析調(diào)平層有開縫時橋面鋪裝的溫度應力情況;分析在汽車荷載作用下，GFRP筋的層位設置問題，GFRP筋的合理配置問題，面層有裂縫時橋面應力狀況。
　　 本文得到結(jié)論，驟降的的溫度作用和不利的交通荷載作用會使得橋面產(chǎn)生較大的應力，進而產(chǎn)生開裂。調(diào)平層的開裂會使得橋面瀝青層產(chǎn)生反射裂縫，GFRP筋能承擔橋面