FRP-環(huán)氧礫石—瀝青混凝土鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)疲勞性能試驗(yàn)研究.pdf

1、近十年來伴隨著交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，我國已建成了數(shù)十座大跨徑鋼箱梁橋，而這些鋼橋大多數(shù)采用正交異性鋼橋面板，其橋面鈰裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。疲勞破壞作為鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的主要病害之一，常常導(dǎo)致鋪裝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)早期破壞而影響其結(jié)構(gòu)安全和使用功能。如何解決大跨徑鋼橋橋面鋪裝的疲勞破壞問題，對(duì)橋面鋪裝設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐都具有重要的意義。
　　本文首先分析國內(nèi)外大跨徑鋼橋面鋪裝的典型破壞類型，特別指出鋼橋面鋪裝的疲勞破壞是鋪裝層破壞的主要

2、形式，根據(jù)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)現(xiàn)狀和使用狀況，針對(duì)現(xiàn)有瀝青混凝土鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)缺陷與發(fā)展瓶頸，引入纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和環(huán)氧礫石與傳統(tǒng)瀝青混合料復(fù)合構(gòu)成FRP—環(huán)氧礫石—瀝青混凝土鋼橋面鋪裝新結(jié)構(gòu)，通過理論、試驗(yàn)研究證明:新鋪裝結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)形式的合理性、功能的優(yōu)越性和工程實(shí)施的可行性。
　　其次，進(jìn)行了該鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)疲勞性能研究。通過總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼橋鋪裝疲勞性能的研究成果，結(jié)合英國規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn)疲勞車，選擇實(shí)際橋梁區(qū)段建立

3、有限元模型進(jìn)行力學(xué)分析與計(jì)算。根據(jù)所建立模型的影響線來確定鋼橋縱向及橫向的最不利荷載位置，得出鋪裝層的縱橫向最大拉應(yīng)力以及FRP層與瀝青層的黏結(jié)應(yīng)力;將計(jì)算得到的橫向最大拉應(yīng)力、瀝青層層間最大剪應(yīng)力等作為應(yīng)力設(shè)計(jì)控制值，用于指導(dǎo)FRP—環(huán)氧礫石—瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
　　最后，選擇適合該鋼橋面鋪裝的損傷疲勞理論，結(jié)合復(fù)合梁的結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)，通過應(yīng)力等效原則，推導(dǎo)出預(yù)測(cè)FRP—環(huán)氧礫石—瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)疲勞壽命的公式，對(duì)其疲勞