行車(chē)荷載引起橋梁擾動(dòng)對(duì)修復(fù)混凝土性能的影響.pdf

1、行車(chē)荷載作用下橋梁擾動(dòng)是否會(huì)對(duì)橋梁修復(fù)加固用混凝土材料產(chǎn)生不利影響，是橋梁維修加固過(guò)程中是否采用開(kāi)放交通方式進(jìn)行的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。論文以橋面翻修用混凝土材料、橋面加寬時(shí)新舊橋連接處混凝土材料作為研究對(duì)象，通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析了受行車(chē)荷載引起橋梁擾動(dòng)的混凝土材料在均勻性(離析性能)、力學(xué)性能，以及新老混凝土粘結(jié)性能、鋼筋與混凝土粘結(jié)性能等方面的變化情況。
　　 論文主要研究工作和成果有:
　　 1)系統(tǒng)分析了行車(chē)

2、荷載作用下的橋梁振動(dòng)狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上提出橋梁擾動(dòng)應(yīng)包含橋梁的振動(dòng)擾動(dòng)、橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變形擾動(dòng)，以及由振動(dòng)變形產(chǎn)生的鋼筋攪動(dòng)三方面的含義。
　　 2)利用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論分析行車(chē)荷載作用下橋梁振動(dòng)特性。提出用于進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的指標(biāo)為:動(dòng)撓度(振幅)和橋梁振動(dòng)頻率。對(duì)中小跨徑簡(jiǎn)支梁橋的最大動(dòng)撓度的范圍，以及行車(chē)荷載作用下中小跨徑簡(jiǎn)支梁橋一階自振頻率范圍進(jìn)行了計(jì)算和總結(jié)。
　　 3)通過(guò)模擬振動(dòng)試驗(yàn)方法，研究了

3、不同振動(dòng)時(shí)間、不同振動(dòng)能量、不同坍落度等因素對(duì)新成型混凝土離析程度變化的影響規(guī)律，以及不同離析系數(shù)下的混凝土抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律。具體研究成果有:受到振動(dòng)擾動(dòng)的混凝土，其勻質(zhì)性的變化程度與振動(dòng)擾動(dòng)能量大小和擾動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，而受澆注混凝土的坍落度影響較小;混凝土離析系數(shù)對(duì)混凝土后期抗壓強(qiáng)度，在離析系數(shù)較小時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不利影響，當(dāng)離析系數(shù)超過(guò)1.33時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度有下降的趨勢(shì);振動(dòng)擾動(dòng)產(chǎn)生的泌水，會(huì)使混凝土體積收縮，并導(dǎo)致混凝土表面沉降裂縫

4、出現(xiàn)。
　　 4)通過(guò)模擬振動(dòng)試驗(yàn)方法，研究了發(fā)生在混凝土凝結(jié)硬化不同階段的振動(dòng)擾動(dòng)，對(duì)混凝土抗壓性能、抗拉性能，以及新老混凝土粘結(jié)性能的影響。具體研究成果有:初凝前受到振動(dòng)擾動(dòng)的混凝土，其早期和后期的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度沒(méi)有出現(xiàn)下降;初凝至終凝期間的振動(dòng)擾動(dòng)，對(duì)混凝土的早期和后期抗壓強(qiáng)度變化影響不明顯，對(duì)混凝土的抗拉強(qiáng)度、新老混凝土粘結(jié)面的抗拉強(qiáng)度的影響與振動(dòng)擾動(dòng)能量有關(guān)。振動(dòng)擾動(dòng)能量較大時(shí)(重載交通引起擾動(dòng))會(huì)造成早期抗拉強(qiáng)度

5、的下降;發(fā)生在終凝后的振動(dòng)擾動(dòng)，振動(dòng)能量較大時(shí)(重載交通引起擾動(dòng))會(huì)造成混凝土的早期抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度下降，但對(duì)后期強(qiáng)度影響不夠明顯。對(duì)新混凝土與老混凝土粘結(jié)面的抗拉強(qiáng)度影響與振動(dòng)能量有關(guān)，振動(dòng)能量較小時(shí)(中等程度的交通引起擾動(dòng))會(huì)使粘結(jié)面早期抗拉強(qiáng)度下降;振動(dòng)能量較大時(shí)(重載交通引起擾動(dòng))會(huì)造成粘結(jié)面的早期和后期抗拉強(qiáng)度的下降。基于模擬試驗(yàn)結(jié)果提出開(kāi)放交通進(jìn)行橋面修復(fù)時(shí)，修復(fù)混凝土最容易受到擾動(dòng)而出現(xiàn)性能下降的時(shí)間段為混凝土的終凝后至

6、12h區(qū)段。
　　 5)利用模擬地震的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)，建立了能夠模擬新舊橋連接混凝土受到舊橋行車(chē)荷載擾動(dòng)影響的室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀；谒⒌哪Ｐ停芯苛四M振動(dòng)變形擾動(dòng)和鋼筋攪動(dòng)作用對(duì)連接混凝土抗壓性能，抗拉性能，以及混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)性能影響。具體研究成果有:較小振幅的振動(dòng)變形(輕交通引起變形擾動(dòng))對(duì)混凝土早期抗拉強(qiáng)度有增加作用，對(duì)后期強(qiáng)度影響不大。中等振幅的振動(dòng)變形(中等程度交通引起變形擾動(dòng))對(duì)混凝土早期抗拉強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生明顯影響