钢桥面铺装加速加载实验研究

【摘要】： 随着我国大跨径正交异性钢桥不断修建,钢桥面铺装寿命成为大跨径钢桥中的难点之一。不同的桥面铺装结构组合和材料组成,其桥面铺装层病害形成和发展程度也不同,如何合理有效地模拟车辆荷载对钢桥面铺装层的作用效果显得非常重要。论文针对钢桥面铺装开展加速加载实验研究对于分析大跨径桥梁钢桥面铺装受力机理、完善桥面铺装设计、分析其破坏原因具有重要意义。 实验依托广州珠江黄埔大跨径钢箱梁桥,采用Anasys有限元软件建立了桥面铺装实验模型,分析了桥面铺装结构加载位置、结构参数影响,钢箱梁桥面关键荷载位应力、应变变化规律,以及不同桥面板厚度、不同加筋肋与横隔板间距下钢桥面铺装层加载位应力、应变规律,并与加速加载实验结果进行对比,为钢桥面铺装层设计提供指导。 利用MMLS3加速加载设备对四种环氧沥青桥面铺装结构进行加速加载实验,分析了不同铺装材料、不同桥面板厚度以及铺装面层、粘结层、钢箱梁底层在不同疲劳作用次数下的受力变形规律；确定了铺装材料疲劳作用次数与变形关系,提出了铺装材料钢桥面铺装结构层应变控制指标。通过改变钢桥面板厚度来分析美国环氧沥青铺装层应力应变关系,建立了不同铺装厚度下的疲劳作用次数与变形模型,提出了基于钢桥面板厚度参数的铺装结构层应变控制指标,可供钢箱梁设计作参考。 论文最后还针对加速加载实验后的表象分析了桥面构造参数、铺装层结构、铺装层材料及环境因素等对桥面铺装损坏的机理。