文档介绍：同济大学交通运输工程学院
硕士学位论文
钢管混凝土拱桥沥青混凝土桥面铺装结构与材料设计研究
姓名:吴为东
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:凌建明;宋法宝
20080601
摘要关键词:桥面铺装层,钢管混凝土拱桥,力学分析,铺装组合,试验随着我国国民经济的持续快速发展,高速公路及相关城市道路的建设不断增长,对交通基础设施耐久性的要求也日益提高。然而,根据国内已建水泥混凝土桥梁使用状况的调查,目前尚未形成行之有效的铺装层材料与结构,在远达不到设计使用年限就发生车辙、推移、纵横裂缝等病害。究其原因,传统设计观念认为桥面铺装层不参与整桥受力,桥面铺装的设计通常直接沿用一般路面或者钢桥面的设计要求,对铺装层级配、层厚以及结构组合形式的选择都没有经过充分的理论与试验验证,再加上施工中无法避免的一些问题,故常常导致桥面早期损坏。因此,本文提出了结合钢管混凝土拱桥的实际受力,进行专项沥青混凝土桥面铺装设计这一思路。本文首先在总结和分析国内外先进技术和成果的基础上,应用邢元程序,对大跨径钢管混凝土拱桥沥青铺装体系进行“从整体到局部、从二维到三维南低撤治觯玫搅饲琶媪で嗷炷疗套安愕挠ατ氡湫翁匦裕佣对沥青混凝土材料性能与结构提出要求,为铺装层设计提供力学理论支持。通过材料试验选取了不同结构组合形式,分别进行性能检验,并根据实际受力状态提出了变换厚度的车辙试验、复合板车辙试验和复合梁疲劳试验,通过综合评价每一种级配在双层复合结构中的性能,为选择合适结构组合形式提供理论依据。最后,从工程实际应用角度,根据沥青混凝土的受力特性,提出适合千岛湖大桥的铺装组合和沥青混合料类型,同时根据千岛湖大桥桥面混凝土实际情况,制定适宜的施工措施。
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第一章绪论研究背景随着我国国民经济的持续快速发展,高速公路及相关城市道路的建设不断增长,各地区对交通基础设施耐久性的要求也日益提高。桥面铺装层直接承受车辆荷载和桥面板变形的作用,因此作为铺装层的沥青混合料必须具有较高的强度、足够的厚度和较好的防水性能,以防止沥青混凝土产生车辙、开裂和水损害等,近年来,有许多道路工作者对大跨径钢桥面铺装的受力、结构选择、施工工艺等进行了大量研究,但对水泥混凝土桥梁的桥面铺装问题涉及较少。特别是新¨羽,对水泥混凝土桥面的沥青铺装层的技术要求仅仅做了指导性的说明。同时,传统的设计观念认为桥面没有经过充分的理论与试验验证。由于缺乏相应的规范进行指导,而仅简单照搬公路沥青路面设计方法,水泥混凝土桥面的铺装层早期损坏现象较为突出。根据调查,在国内的水泥混凝土桥梁上的沥青铺装层破坏类型主要有车辙、推移、纵横裂缝、松散、坑槽和泛油等。如浙江省内在年钱塘江上新建完成了复兴大桥,为主跨椎闹谐惺礁管混凝土拱桥,桥面采用沥青混凝土铺装,但工程竣工通车一年后,路面出现较跨椎南蹈斯扒磐ǔ狄荒旰笠渤鱿至饲琶嫫扑稹千岛湖大桥是杭千高速公路上一座横跨千岛湖的钢管拱桥,是浙江高速公路最大跨径钢管拱桥,主桥净跨,拱肋顶部净空.,。拱上立柱采用钢管混凝土结构,较高的⒅孛娌捎媒,其它立柱采用巾。行车道板采用先简支后连续结构,主桥范围内不设伸缩缝,在主桥与引桥交界的过渡墩上设置伸缩缝。在这样一座大桥上进行桥面铺装层的设计和施工,存在一定的难度和技术含量。并且,如何解决钢管混凝土拱桥沥青路面早期破损等难题,提高桥面沥青路面的修筑质量,已成为一个较为关键的技术问题。因此,本文在总结和分析国内外先进技术和成果的基础上,提出了结合钢管混凝土拱桥的实际受力,进行专项沥青混凝土桥面铺装设计这一思路,进而分析钢管混凝土拱桥实际受力变形特性,寻求钢管拱桥沥青混凝土铺装层结构与材料影响行车功能。版《公路沥青路面施