基于復(fù)合梁的水泥混凝土橋面鋪裝疲勞試驗(yàn)研究.pdf

1、疲勞開裂是水泥混凝土橋面鋪裝層在使用過程中所面臨的主要病害之一，如何在實(shí)驗(yàn)室模擬荷載對水泥混凝土橋面鋪裝層的作用是橋面鋪裝領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。至今，國內(nèi)外對水泥混凝土橋面鋪裝的疲勞特性研究較少，基于抗疲勞的橋面鋪裝設(shè)計(jì)理論與方法也未形成。在這種背景下，本文在理論分析的基礎(chǔ)上，選用具有耐久性的水泥混凝土橋面鋪裝層為研究對象，建立帶水泥混凝土橋面板的復(fù)合梁試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)研究，最終通過復(fù)合梁的疲勞特性研究為

2、水泥混凝土橋面鋪裝層的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　 在研究基于最不利應(yīng)力等效的帶水泥混凝土橋面板的復(fù)合梁模型方面，首先，分析典型混凝土箱型梁橋在交通荷載下的應(yīng)力應(yīng)變特性，得出鋪裝層的最不利荷載位置以及結(jié)構(gòu)參數(shù)與橋面鋪裝層的受力關(guān)系；其次，根據(jù)最不利應(yīng)力等效原理，將車輪荷載作用下水泥混凝土橋面鋪裝的局部效應(yīng)轉(zhuǎn)化為簡支復(fù)合梁進(jìn)行研究；再次，借鑒共同作用原理，推導(dǎo)得出復(fù)合梁模型的跨中撓度與應(yīng)變等解析表達(dá)式；最后，進(jìn)行復(fù)合梁模型仿真分析，驗(yàn)

3、證復(fù)合梁模型的有效性。
　　 在復(fù)合梁疲勞試驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，首先，進(jìn)行復(fù)合梁各組成部分的材料與配合比設(shè)計(jì)，并且針對水泥混凝土小梁和環(huán)氧瀝青的特殊性，對復(fù)合梁試件的成型過程進(jìn)行詳細(xì)的介紹；其次，研究試驗(yàn)控制方式、試驗(yàn)參數(shù)等內(nèi)容，并確定復(fù)合梁疲勞試驗(yàn)的破壞標(biāo)準(zhǔn)。
　　 在復(fù)合梁疲勞特性分析方面，結(jié)合復(fù)合梁疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先研究復(fù)合梁的模量變化規(guī)律；其次研究復(fù)合梁在疲勞過程中的能量耗散，計(jì)算損傷能耗，通過疲勞壽命與疲勞破壞時(shí)的總的

4、累積能耗的關(guān)系，建立鋪裝體系的整個(gè)疲勞過程的壽命預(yù)測方程。
　　 在基于抗疲勞設(shè)計(jì)的混凝土橋面鋪裝設(shè)計(jì)方法方面，借鑒瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)方法，基于安全壽命設(shè)計(jì)理念，首先確定以抗疲勞為目的的橋面鋪裝設(shè)計(jì)的原則、要求與設(shè)計(jì)指標(biāo)，其次，確定了水泥混凝土橋面鋪裝抗疲勞設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與流程圖。
　　 本文研究成果對建立水泥混凝土橋面鋪裝層疲勞設(shè)計(jì)理論和方法，有效預(yù)估水泥混凝土橋面鋪裝層使用壽命，并制定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施等都具有較強(qiáng)的理