收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

同步碎石桥面铺装粘结层层间应力分析与应用研究

曾蔚  
【摘要】: 桥面铺装粘结层破坏是导致桥面铺装病害的一个主要原因,铺装层与桥面板间的接触粘结状态比较复杂,层间既包括粘结层材料的粘结力,也存在混凝土集料与桥面板间的摩阻力,确定粘结层的刚度或模量也很困难。在行车荷载、温度应力作用下,铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移以致剪切破坏。剪切破坏直接导致有害物质下渗,下渗速度的大小又受使用期间桥面铺装层裂缝大小所支配,而粘结层是阻止有害物质下渗到桥面板的最后一道防线,因而分析粘结层的力学控制指标以及材料性能应用研究对防止桥面铺装病害有着很重要的现实意义。本文通过对沥青混凝土桥面铺装形式、病害的调查,分析其病害与粘结层关系,提出用同步碎石作为沥青混凝土桥面铺装粘结层的优越性。利用有限元理论,借助ANSYS手段对同步碎石粘结层进行了系统的荷载应力分析;依据桥面铺装温度应力与普通路面温度应力的差异性,计算了同步碎石粘结层温度应力变化。利用断裂力学理论分析了同步碎石粘结层的抗裂性能,计算出了粘结层的疲劳寿命;通过室内剪切试验、拉拔试验、抗渗性等试验研究确定了同步碎石粘结层沥青、碎石的选材要求以及沥青的最佳撒布量范围,提供了施工工艺参考。综合其力学状态与直剪试验指标分析,推荐出层间工作状态;以及与其它防水粘结层进行施工技术、经济、社会效益等综合对比分析,得出同步碎石作为沥青混凝土桥面铺装粘结层具有优越的性价比与最为广阔的应用前景。本文的研究内容主要包括以下几个方面: 1、应用有限元理论对桥面铺装结构进行力学分析,研究了不同桥型沥青混凝土桥面铺装层间应力变化范围。系统而深入的分析了同步碎石粘结层层间荷载、温度应力的变化规律。 2、应用断裂力学理论对桥面铺装和粘结层的抗裂性能和疲劳性能进行计算。当各结构层在车轮荷载及温度作用下产生的应力小于其极限抗拉强度时,得出其在一次荷载作用下的开裂应力和反复荷载作用下开裂的疲劳寿命。 3、模拟桥面板对同步碎石桥面铺装粘结层分别进行剪切试验、拉拔试验、抗疲劳试验、抗渗性试验、温度敏感性试验,由试验数据进行正交分析研究得出:同步碎石作为防水粘结材料具有良好的耐久性、抗渗性、抗高温敏感性以及很强的粘结性能。 4、通过与其他粘结材料进行性能对比分析得出:同步碎石粘结层抗剪强度大,高温抗剪、低温抗裂性能最优,容易满足高温抗剪与低温抗裂的不利要求。 5、通过直剪试验得出:同步碎石粘结层抗剪强度卷材类涂膜类;同步碎石粘结层抗剪强度最大可达2.36Mpa;得出常温时[τ] = 0.60~0.65 Mpa;高温时[τ] = 0.30~0.40 Mpa。 6、综合粘结层层间荷载应力、温度应力以及疲劳寿命,提出同步碎石桥面铺装粘结层的层间应力工作状态:[τ]_R≥0.4 Mpa;并通过直剪试验验证其正确性,可为设计、施工与选材提供借鉴。 7、利用净现值法对五种桥面防水粘结层技术方案进行经济比较、综合考虑社会效益等因素,得出同步碎石作为防水粘结层时其性价比最高,提出同步碎石粘结层应用前景最为广阔。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 安富军;陆佳颖;顾兴宇;;直升机场刚性道面设计方法的局限性以及改进[J];公路交通科技(应用技术版);2009年05期
2 孙明琦;;典型结构件疲劳寿命分析研究[J];哈尔滨理工大学学报;2007年01期
3 于颖;张思源;;桥面铺装防水粘结层力学性能室内试验研究[J];科技资讯;2009年22期
4 江毅;华建湘;曾永旺;颜可珍;;含应力吸收层的旧沥青路面加铺沥青层力学分析[J];公路工程;2010年03期
5 淳庆;;应力强度因子和裂纹扩展判据的典型算法[J];江苏大学学报(自然科学版);2011年03期
6 刘曦;;疲劳累积损伤准则的一些新研究[J];机械强度;1992年01期
7 曾梦澜;马正军;易昕;;广义Paris公式预测沥青路面的疲劳寿命[J];湖南大学学报(自然科学版);2005年06期
8 马骉;;超薄水泥混凝土路面设计理论与方法[J];西安工业大学学报;2006年03期
9 董江涛;郑木莲;陈拴发;;有限元法在混凝土基层沥青路面结构应力分析中的应用[J];公路交通科技(应用技术版);2007年04期
10 赵华;雷茂锦;;双层钢筋混凝土路面有限元应力分析[J];辽宁省交通高等专科学校学报;2010年05期
11 袁宏,姚祖康;考虑温度应力和荷载应力共同作用的混凝土路面结构设计方法[J];同济大学学报(自然科学版);1986年04期
12 梅红;柳春图;;用统计方法估算疲劳寿命的参数敏感性分析[J];强度与环境;1991年04期
13 陈波;蔡跃波;丁建彤;孙伟;龚英;;水泥细度对早龄期碾压混凝土综合抗裂性的影响(英文)[J];硅酸盐学报;2010年09期
14 赵华;雷茂锦;;双层钢筋混凝土路面应力分析[J];公路;2011年06期
15 陈剑涛;薛荣;;环氧沥青防水粘结层在水泥混凝土桥面铺装中的应用[J];交通标准化;2008年04期
16 韩立英;崔志英;;环氧沥青防水粘结层在桥面铺装中的应用[J];山西建筑;2008年31期
17 窦培林;杜训柏;;基于断裂力学的老龄化自升式平台可靠性分析[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2009年05期
18 时林军;;超薄面层层间粘结技术研究[J];筑路机械与施工机械化;2011年07期
19 时林军;;超薄面层层间粘结技术研究[J];中外公路;2011年04期
20 阳光;用断裂力学的方法评价汽机转子寿命[J];热力发电;1989年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙靖宇;吴小珍;王家青;;起重机主梁结构的疲劳寿命研究[A];2004年中国机械工程学会年会论文集:物流工程与中国现代经济——第七届物流工程学术年会专辑[C];2004年
2 龙靖宇;吴小珍;王家青;;起重机主梁结构的疲劳寿命研究[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
3 陈永刚;黄涛;;浅谈船闸施工中闸首及闸室底板混凝土的温度裂缝控制[A];中国航海学会船闸专业委员会二届二次年会论文交流论文汇编[C];2005年
4 赖剑华;赖小强;谢燕;;水泥性能对混凝土温度应力开裂敏感性的影响[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
5 冯永飞;石振武;;旧水泥混凝土路面加铺应力吸收层有限元分析[A];中国高速公路管理学术论文集(2009卷)[C];2009年
6 李新;王军;;运用断裂力学对碾压混凝土坝表面裂缝稳定性的分析研究[A];中国水利学会2007学术年会物理模拟技术在岩土工程中的应用分会场论文集[C];2007年
7 李新;王军;张惠兰;;运用断裂力学对碾压混凝土坝表面裂缝稳定性的分析研究[A];2007年度“新疆优秀水利科技论文奖”获奖论文集[C];2008年
8 王志文;李培宁;雷月葆;潘缉梯;李琳;;我国压力容器缺陷评定的通用失效评定曲线[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
9 周建康;缪建杨;;无粘结预应力技术在天津滨海文化商务中心工程中的应用[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
10 谭登祥;张志奇;李华刚;;连续刚构桥施工阶段混凝土温度裂缝分析[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾蔚;同步碎石桥面铺装粘结层层间应力分析与应用研究[D];长安大学;2008年
2 蒋应军;重载交通水泥混凝土路面材料与结构研究[D];长安大学;2005年
3 李娜;斜向预应力混凝土路面研究[D];长安大学;2011年
4 曹东伟;连续配筋混凝土路面结构研究[D];长安大学;2001年
5 吴建国;裂纹扩展与损伤演化理论与应用研究[D];北京航空航天大学;2009年
6 锁利军;沥青混合料强度理论与应用研究[D];长安大学;2008年
7 马存旺;直升机复合材料桨叶分层特性及疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 李潘武;大体积混凝土非荷载应力的施工系统控制[D];西安建筑科技大学;2004年
9 王金刚;Fe-Mn-Si形状记忆合金的应力自适应特性和力学行为[D];河北工业大学;2006年
10 张宏君;基于路用要求的半刚性基层抗裂评价与改善措施研究[D];长安大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡学亮;聚酯玻纤布防治半刚性基层沥青路面反射裂缝的机理研究[D];重庆交通大学;2009年
2 徐玮;旧水泥混凝土路面沥青加铺层工作状态及力学分析研究[D];长安大学;2007年
3 崔建伟;桥面铺装结构性能数值仿真分析[D];郑州大学;2005年
4 杨先勇;桥式起重机主梁疲劳寿命研究[D];武汉科技大学;2005年
5 贾贵磊;船舶典型节点的疲劳寿命和可靠性预报[D];上海交通大学;2011年
6 陈冬燕;半刚性基层材料抗裂性能研究[D];长安大学;2005年
7 董开亮;贫混凝土基层超厚水泥混凝土路面结构研究[D];广西大学;2007年
8 王慧颖;沥青混合料低温性能断裂力学研究[D];东北林业大学;2009年
9 李林健;聚酯玻纤布防反射裂缝力学机理研究[D];重庆交通大学;2008年
10 崔常宇;钢丝绳抽油杆的寿命研究[D];大庆石油学院;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 夏冬梅;沥青路面几种受损原因的分析[N];伊犁日报(汉);2006年
2 记者 韩晓玲 通讯员 张家盛;混凝土断裂力学权威受聘湖工大[N];湖北日报;2007年
3 王家平;断裂力学王国的探索者[N];中国交通报;2002年
4 冉江陵;混凝土施工温度的控制与裂缝预防[N];伊犁日报(汉);2006年
5 芦曾锐 黄继勇;多层砖房产生裂缝的原因[N];伊犁日报(汉);2007年
6 郑森龙 何品德 周柏良;浅谈砖混结构墙体裂缝的防治[N];中华建筑报;2006年
7 记者 张晓梅;为高级客车国产化铺路[N];中国交通报;2002年
8 本刊记者 庞亚斌;朱伯芳:勤于工作勤于学习勤于思考的人[N];中国水利报;2007年
9 陈近岳;混凝土温度变形裂缝的成因与控制[N];建筑时报;2007年
10 朱炳达 宋森华 李文龙 作者单位 绍兴市广厦装饰工程有限公司;混凝土施工温度与裂缝防治[N];建筑时报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978