混凝土橋梁橋面防水結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的有限元分析.pdf

1、混凝土橋梁,由于防水問(wèn)題一直沒(méi)有得到足夠的重視,導(dǎo)致其過(guò)早地遭到破壞,尤其瀝青混凝土橋面鋪裝層普遍出現(xiàn)了各種病害,直接影響了行車的安全和橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性,給交通帶來(lái)了很大的不便,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,沒(méi)有達(dá)到預(yù)期投資的經(jīng)濟(jì)效益。到目前為止,我國(guó)仍沒(méi)有關(guān)于橋面防水方面的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),因此,對(duì)橋面防水材料及防水層的設(shè)置進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究,找到行之有效的解決橋梁的水損害問(wèn)題的方法,為鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文從

2、橋梁的水損病害調(diào)查入手,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究成果,分析了出現(xiàn)病害的原因及破壞機(jī)理。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,對(duì)橋面柔性防水材料的抗剪切性能、透水性能和抗施工損傷性能等方面進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn),結(jié)果表明,環(huán)境溫度對(duì)防水粘結(jié)層抗剪強(qiáng)度影響最明顯,設(shè)置保護(hù)層(撒布碎石)且厚度為1.5mm的防水層防水效果最好,在防水性能方面,膠粉改性瀝青有較大優(yōu)勢(shì),且能滿足抗?jié)B要求。最佳防水層設(shè)置方案為厚度為1.5mm,撒布粒徑為5-10mm碎石保護(hù)層的膠粉改性瀝青防水

3、層。瀝青混合料是典型的粘彈性材料,而現(xiàn)有理論對(duì)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)在該方面的研究還幾乎是空白。本文以實(shí)體工程橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為依托,采用通用有限元分析軟件ABAQUS,對(duì)瀝青混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性及線粘彈性分析,結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合較好,且可得出按線粘彈性分析的結(jié)果較按線彈性分析的結(jié)果更接近于實(shí)際,并通過(guò)分析得出了各參數(shù)對(duì)橋面結(jié)構(gòu)最大剪應(yīng)力的影響趨勢(shì)。結(jié)合試驗(yàn)研究可得最佳橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為:膠粉改性瀝青防水層,厚度為1.5mm,撒布5~10mm單粒