重載與溫度耦合作用下鋼橋面鋪裝復(fù)合結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、鋼橋面瀝青混凝土鋪裝是鋪筑在正交異性鋼橋面板上的薄層構(gòu)造，直接承受行車荷載、環(huán)境因素及橋梁結(jié)構(gòu)變形等綜合作用，受力條件十分不利?？v觀我國大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝的運(yùn)營狀況，大部分鋼橋的橋面鋪裝在開放交通后都產(chǎn)生了一定的開裂或車轍等病害。荷載條件和環(huán)境溫度是影響鋼橋面鋪裝使用性能的重要因素，現(xiàn)有研究大多在恒定的溫度條件下分析鋪裝層的受力特性，對鋪裝層的具體使用條件考慮不足。本文針對“上層環(huán)氧瀝青混凝土+下層澆注式瀝青混凝土”鋪裝結(jié)構(gòu)，在澆注式

2、瀝青混合料優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，研究鋪裝層在連續(xù)變溫條件下的力學(xué)響應(yīng)及永久變形形成規(guī)律。
　　 首先，研究基質(zhì)瀝青與特立尼達(dá)湖瀝青的配伍性，通過添加瀝青改性劑、優(yōu)選級配等完成澆注式瀝青混合料的優(yōu)化設(shè)計，改善其高溫穩(wěn)定性。分別進(jìn)行澆注式瀝青混合料的動態(tài)模量試驗和三軸重復(fù)荷載永久變形試驗，分析混合料性能隨試驗條件的變化規(guī)律。
　　 其次，在進(jìn)行連續(xù)變溫條件下的鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析時，選取冬季降溫不利條件，根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定鋪裝層的

3、溫度場分布，分析鋪裝結(jié)構(gòu)在連續(xù)降溫下的溫度應(yīng)力。將計算得到的溫度應(yīng)力作為初始應(yīng)力場，在鋪裝層表面施加移動荷載，研究鋪裝層在重載作用下的力學(xué)響應(yīng)，并分析不同加載模式下鋪裝層的響應(yīng)變化規(guī)律。
　　 最后，對澆注式瀝青混合料的蠕變曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及回歸分析，確定混合料在不同溫度下的蠕變參數(shù)，并通過有限元仿真驗證參數(shù)的有效性?？紤]交通量的日變化規(guī)律，分析恒溫及連續(xù)變溫條件下鋪裝層的永久變形隨荷載累計作用時間的變化規(guī)律，并研究不同接地壓力