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(kāi)裂是水泥混凝土橋面鋪裝層在使用過(guò)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(duì)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(wèn)題之一。至今，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(duì)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(guò)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(chē)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(jiǎn)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(duì)水泥混凝土小梁和環(huán)氧瀝青的特殊性，對(duì)復(fù)合梁試件的成型過(guò)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(guò)程中的能量耗散，計(jì)算損傷能耗，通過(guò)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(guò)程的壽命預(yù)測(cè)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(duì)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