聚丙烯腈纖維瀝青混凝土橋面鋪裝層疲勞壽命研究.pdf

1、目前瀝青混凝土廣泛應(yīng)用于橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)，作為直接的受力結(jié)構(gòu)層，其疲勞性能對橋梁的使用品質(zhì)和使用壽命有著重要的影響。然而由于瀝青混凝土本身的材料性質(zhì)以及日益加重的交通量，瀝青混凝土橋面鋪裝的早期疲勞損壞十分普遍，嚴(yán)重影響了行車安全性和舒適性，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。聚丙烯腈纖維由于其能大大改善瀝青混凝土的疲勞性能，近年來聚丙烯腈纖維瀝青混凝土得到廣泛發(fā)展和應(yīng)用。但是，目前關(guān)于聚丙烯腈纖維瀝青混凝土的疲勞性能的研究僅僅局限于材料層次，而對于其

2、應(yīng)用的橋面鋪裝層整體在外荷載循環(huán)作用下的受力特性和疲勞性能研究還很少。故本文以一座65+100+65m連續(xù)變截面混凝土箱梁橋?yàn)楸尘肮こ蹋瑢Υ诉M(jìn)行系統(tǒng)的分析與研究，研究的主要內(nèi)容和成果如下：
　　（1）詳細(xì)介紹橋面鋪裝層疲勞性能分析常用的兩種理論方法，即：基于唯像學(xué)疲勞方程的現(xiàn)象學(xué)法和基于斷裂力學(xué)理論的力學(xué)近似法，經(jīng)過對比研究，本文選取基于唯像學(xué)疲勞方程的現(xiàn)象學(xué)法進(jìn)行橋面鋪裝層疲勞性能分析，并依據(jù)國內(nèi)相關(guān)科研成果確定普通瀝青混凝土和

3、聚丙烯腈纖維瀝青混凝土的疲勞分析所采用的疲勞壽命方程；
　?。?）通過有限元軟件 Midas/Civil建立某65+100+65m連續(xù)變截面混凝土箱梁橋的梁單元模型和實(shí)體單元模型，利用梁單元模型確定全橋縱橋向最不利的疲勞車加載位置，利用實(shí)體單元模型分析全橋在最不利加載下的受力性能，分別計(jì)算纖維增強(qiáng)瀝青混凝土橋面鋪裝和普通瀝青混凝土橋面鋪裝的疲勞壽命，并對相應(yīng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。
　　（3）分析結(jié)果表明在瀝青混凝土中添加適量