文档介绍：第卷第期中国公路学报
年月
文章编号
沥青混凝土钢桥面铺装方案受力分析
钱振东,罗剑,敬森森
东南大学交通学院江苏南京
摘要采用有限元方法分析在车轮荷载作用下正交异性钢桥面铺装层力学响应,研究铺装上、下
层不同的厚度及模量组合对铺装层力学控制指标的影响以及不同铺装方案在超载情况下的铺装层
受力状况。研究表明铺装厚度对于层间剪切应力影响较大,铺装上层的材料模量对于铺装表面的
最大拉应力影响较大,铺装下层的材料模量对于层间剪切应力影响较大。研究结果可以为正交异
性钢桥面铺装设计提供理论依据。
关键词桥梁工程桥面铺装有限元方法沥青混凝土正交异性钢桥面
中图分类号文献标志码
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了更好地增加铺装层对钢桥面板的变形追从能力,
引言
铺装的上、下层分不同的改性沥青,铺装下层采用更
大跨径钢桥面铺装是各国均尚未解决的难题, 加柔性的材料,而上层的材料相对模量大一些,用作
对钢桥面铺装研究主要是针对钢桥面铺装的特殊性磨耗层的功能。重庆公路科学研究院对中国现有钢
开展试验研究和理论分析。适合作为钢桥面的沥青桥面铺装方案进行了较全面的比较与总结,在专门
铺装,主要有浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土和设计加工的环道正交异性钢桥上,进行了种铺装
沥青玛蹄脂碎石种材料。大跨径钢桥面铺装方案的环道疲劳试验、高温抗车辙试验,比较了各种
厚度通常为,当铺装厚度超过时, 铺装的使用性能与材料、结构的关系。铺装层
由于密实度等特殊要求,通常分两层铺装。有时为表面的裂缝、车辙、粘结层的剪切破坏是正交异性钢
收稿日期
荃金项目东南大学优秀青年教师资助计划项目
作者简介钱振东,女,江苏通州人,东南大学副教授,工学博士,博士后
中国公路学报年
桥面铺装层种典型的破坏型式,因此,铺装层表面荷载,铺装上、下层厚度,铺装上、下层模量有关
最大拉应力、铺装层与钢板间的最大剪切应力以及
铺装表面的最大挠度成为铺装层受力的控制指
标〔“一“〕。笔者针对上、下层为不同铺装材料和同种,凡
铺装材料两种铺装结构,分析在车轮荷载作用下正式中二分别为铺装层表面最大拉应
交异性钢桥面铺装层各项力学指标,研究铺装上、下力、铺装层与钢板间最大剪应力、铺装层表面最大挠
层不同厚度组合、不同铺装材料组合的铺装方案的度为车轮荷载分别为铺装上层的
铺装层受力状况。厚度、弹性模量和铺装下层厚度、弹性模量。
假设铺装总厚度保持不变,铺装材料上、
分析模型下层模量分别取
车辆荷载作用在铺装层上,由于正交异性钢桥共
面板纵向加劲肋的加劲作用,将产生很强的局部效种模量组合,计算结果包括铺装层表面最大拉应
应。选取一块正交异性桥面板作为计算模型,如图力、铺装层与钢板间最大剪应力、铺装表面最大挠度。
所示。桥面沿横桥向取个梯形加劲肋,沿纵桥对铺装表面最大拉应力的影响
向取跨,包括块横隔板。梯形加劲肋高度为铺装上、下层厚度组合对铺装表面拉应力的影
,肋开口宽度为,肋闭口宽度为响如图所示。由图可知,随着铺装上层厚度的
,厚度为,两相邻加劲肋中心间距为增加,铺装层表面最大拉应力先增大后减小。在铺