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简支梁桥水泥混凝土桥面铺装受力性能试验分析

刘云  
【摘要】:钢筋混凝土简支梁桥因其受力方式明确、结构形式简单以及维护保养费用低等优点,广泛应用于各级公路。其桥面铺装主要为水泥混凝土刚性铺装。水泥混凝土桥面铺装除分散车轮荷载作用外,还能消除雨水对主梁的直接作用。其应力状态复杂,在车辆荷载持续增加的情况下,不可避免的会出现各种铺装层病害。本文以水泥混凝土桥面铺装为主要研究对象。首先对水泥混凝土桥面铺装常见病害进行整理,并从铺装层混凝土强度、铺装层厚度和层间粘结状况等方面进行了原因分析。其次,通过有限元软件,建立简支空心板桥和T梁桥全桥模型。基于水泥混凝土桥面铺装受力特性,分析桥梁跨径、主梁结构形式、铺装层强度、铺装层厚度和层间接触状况等参数对铺装层结构受力状态的影响。然后,对水泥混凝土桥面铺装进行层间抗剪能力试验。试验研究在有无竖向力、铺装层强度、铺装层厚度以及交界面处理方式对层间抗剪能力的影响,并采用SPSS软件对各试验影响因素和水平进行相关性与显著性分析。最后在验证试验可靠和模型合理的基础上,将试验结果中的层间交界面常用处理方法对应的摩擦系数带入模型中,根据试验数据,再次对铺装层厚度进行参数分析,找出规律,并提出铺装层的最合理厚度。针对桥面铺装各种病害,研究其受力特点及影响因素,采取有效措施减缓或者消除铺装层病害并增加其使用寿命,对简支桥梁设计及施工具有重要的借鉴意义。


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