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《哈尔滨工业大学》 2002年
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大跨径混凝土桥梁沥青桥面铺装技术试验研究

徐伟  
【摘要】:随着我国公路建设的发展,大跨径桥梁桥面铺装已成为公路建设中的一项技术难题。大跨径桥梁桥面铺装取得了一些成功的经验,但桥面铺装的高温车辙、疲劳开裂、层间脱离等病害仍然较严重。尤其是特大桥为交通网络中的重要枢纽,封闭交通进行维修会严重影响交通运输,因此要求桥面铺装具有更长的使用寿命,性能更可靠。我国有许多大跨径桥梁正在建设中或即将建设,大量旧桥桥面铺装需要维修,因此桥面铺装存在的问题迫切需要进一步研究解决,以指导工程实践。桥面铺装问题是一个集桥梁结构、铺面结构、铺装材料及粘结防水材料的多学科交叉的综合性课题。本文依托广东崖门大桥桥面铺装为工程实践,对大跨径混凝土桥梁桥面铺装进行系统的研究。崖门大桥为大跨径双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,因单索面结构特性只能对称配重进行维修,需要全封闭交通,因此对桥面铺装的耐久性能要求更高。 首先对桥面铺装采用三层次法进行力学分析,以确定铺装层的受力状态及力学性能要求。(1)基于桥面铺装与桥面板连续,且变形协调原则,应用三维有限元法分析满布对称车辆荷载、非对称车辆荷载、温度荷载作用下桥梁结构整体变形对桥面铺装层的作用。(2)进一步运用子模型法对轮载作用下桥面板的局部变形及应变状态进行分析,并与普通路面结构的弯沉进行对比分析,从而确定桥面板在轮载作用下局部变形对桥面铺装的性能要求,同时通过对比分析子模型法与独立梁段法计算结果,总结在轮载作用下桥面板局部受力状态的分析方法。(3)通过计算局部桥面铺装结构模型,详细分析轮载作用下铺装层结构内部的受力状态,应力应变分布规律,并通过比较粘结层分别为滑动状态、连续状态下的铺装层结构受力特点,分析了粘结层在铺装层结构体系中的重要作用,并与路面结构进行对比,分析了加强桥面铺装上面层沥青混凝土抗疲劳性能的必要性。 然后根据桥面铺装力学计算分析结果,对大跨径混凝土桥梁沥青桥面铺装的关键环节粘结层进行系统的试验研究。分别设计了粘结层斜面剪切试验、直接剪切试验及直接拉伸试验模型,并制作了试验专用夹具,通过剪切及直接拉伸试验评价了常用粘结层材料的性能,并根据试验结果确定了粘结层结构体系的构成要素及其性能影响因素,同时总结了粘结层性能评价试验方法的特点及适用性。通过对比试验分析了铺加玻纤格栅对粘结层粘结强
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:U443.33

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