連續(xù)梁橋?yàn)r青混凝土橋面鋪裝層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著公路橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新，大跨徑橋梁己很普遍。但是，隨著交通量和重型車輛的增加，許多橋梁建成后不久鋪裝層就出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損、開裂、坑槽、擁抱等早期病害，不僅嚴(yán)重影響了交通的順暢，而且給橋梁本身也帶來(lái)了很大的危害。由于對(duì)車輛荷載作用下瀝青混凝土橋面鋪裝層的力學(xué)響應(yīng)機(jī)理特別是動(dòng)力學(xué)響應(yīng)機(jī)理缺乏系統(tǒng)的研究，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)橋面鋪裝層設(shè)計(jì)一般不作專門的計(jì)算分析，這就為鋪裝層早期病害的發(fā)生埋下了隱患。本文利用ANSYS有

2、限元通用軟件，從橋梁的結(jié)構(gòu)特性入手，將梁板與鋪裝層作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)了系統(tǒng)的靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析，全面研究了橋面鋪裝層在車輛荷載作用下的損壞機(jī)理，提出了瀝青混凝土橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)和合理的設(shè)計(jì)方法，為今后瀝青混凝土橋面鋪裝層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討了一個(gè)新的研究方向，具有重要的理論價(jià)值。 為了有效防治鋪裝層疲勞開裂、推移擁抱、離散剝落等早期病害，系統(tǒng)研究了車輛荷載作用下鋪裝層應(yīng)力、應(yīng)變隨鋪裝層厚度、荷載和車速(加載頻率)的變化規(guī)律

3、，明確了車輛荷載作用下鋪裝層的破壞機(jī)理，提出了以鋪裝層頂面容許縱向拉應(yīng)變、底面容許縱向剪應(yīng)力、底面容許豎向拉應(yīng)力和頂面容許縱向剪應(yīng)變作為橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的四項(xiàng)控制指標(biāo)。 通過(guò)靜力學(xué)分析與動(dòng)力學(xué)分析的比較，發(fā)現(xiàn)鋪裝層在靜載和動(dòng)載作用下應(yīng)力應(yīng)變隨厚度、荷載及車速的變化規(guī)律相吻合。因此，在充分考慮應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)效性的基礎(chǔ)上，提出了將橋面鋪裝層在移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力效應(yīng)問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換為靜力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行處理的設(shè)計(jì)原則。確定了動(dòng)力效應(yīng)系數(shù)指標(biāo)