文档介绍：摘要目前我国公路桥梁的桥面铺装层普遍采用普通混凝土,由于交通量和重型车辆同益增加,铺装层破损较为严重,维修周期也越来越短。有的甚至通车不久就出现纵、横向和斜向裂缝、坑洞、裂纹、起皮等病害。这不仅妨碍交通安全,影响桥面的美观性,也造成较大的经济损失。钢纤维混凝土作为一种性能优良的建筑材料,具有良好的抗裂性、弯曲韧性、耐冲击等性能,因此在桥梁、隧道工程中具有较好的应用前景。虽然钢纤维混凝土克服了普通混凝土的许多缺点和不足,但由于的较高造价影响钢纤维混凝土的进一步推广应用。本文结合南阳白河特大桥铺装层实际工程,对钢纤维混凝土的施工配合比、材料性能及桥面铺装层结构的温度场力学特性进行较为系统的研步设计,在此基础上,通过对这些配合比的钢纤维混凝土的抗压、劈拉、抗折、抗剪及弹性模量等性能试验研究,分析钢纤维种类、不同钢纤维体积率对其材料性能的影响,并用模糊综合评判法对配合比方案及结果进行评判,从而确定最优施工配合比。为该桥面铺装结构工程中钢纤维混凝土施工配合比提供可靠的直接技术依据。过有限元计算得出相应的铺装层温度计算模型及应力计算结果。本文的研究成果为在该桥面铺装工程中推广应用钢纤维混凝土材料提供了直接的技术依据,不仅具有较高的应用价值,而且对同类工程实践也具有重要的关键词:钢纤维混凝土;体积率;配合比;模糊综合评判;有限元;非线性温究,取得的主要研究成果如下:粤街植煌窒宋嘈秃臀逯植煌窒宋寤实幕炷僚浜媳冉谐ü窍咝晕露瘸〉娜邢拊7治觯柚笮屯ㄓ糜邢拊<扑闳砑参考意义与理论依据。度场郑州大学硕士学位论文
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第一章概述问题的提出随着交通事业的飞速发展,传统的桥面铺装材料逐渐不能适应交通发展的需要,桥面铺装经常出现破损和开裂,养护维修工作量逐年增大,面层的更换周期缩短,还常因维修桥面而引起车辆严重堵塞。桥面铺装层在车辆重复荷载的振动、冲击、拉伸和剪切等作用下,以及由于温度、气候变化引起反复膨胀、收缩,铺装层往往会产生局部细微裂缝,处于负弯矩区的铺装层尤为严重。铺装层一旦出现裂缝,耐久性能大大降低,并引起桥面渗水或漏水,在荷载和水的作用下,铺装层会加速破坏【”。因此对桥面铺装层要严格控制裂缝的产生,改善铺装层材料,提高铺装层质量。现阶段大部分桥面铺装材料常见的有沥青混凝土、普通水泥混凝土、防水混凝土、连续配筋混凝土等。素混凝土桥面铺装在行车反复作用下容易产生疲劳失效,疲劳强度的降低主要是由于混凝土弯曲韧性低造成的。在混凝土中掺加适量钢纤维可以形成乱向分布的三维网状结构,能有效抑制混凝土干缩,能大幅度提高混凝土抗折疲劳性能,从而有效防止重复荷载作用产生的裂缝【浚备窒宋炷燎琶嫫套安憔哂杏良的抗冲击、抗磨损、抗疲劳等特性,高温抗车辙、低温抗裂的能力,由于钢纤维混凝土这种优良的力学性能,在世界发达国家和地区已得到广泛使用。近年来我国也在道路桥梁工程、机场跑道、工民建、抗震节点、桥梁伸缩缝等工程中也有重点应用;北京、杭州等地已经铺设了钢纤维混凝土试验桥面铺装,它在抗汽车冲击、减少振动疲劳及增加行车舒适等方面均优于普通混凝土,现已取得一定的经验和研究成果。由于钢纤维混凝土的优良性能使得它成为一种在桥面铺装中使用的新型材料,但桥面铺装问题是介于桥梁与道路两个专业的交叉领域,道路与桥梁专业方面分别按各自的要求和认识进行设计,没有形成统一的规范与标准,至今还是基于以前的经验知识进行设计修筑,仍缺乏较系统的研究工作,因此在一定程度上阻碍了它的推广使用。本文在保证钢纤维混凝土优良性能和尽量降低钢纤维混凝土综合造价的基础上,通过试验研究与模糊综合评判技术确定优化的配合比为实际工程服务。郑州大学硕士学位论文
研究概况钢纤维混凝土出现于本世纪初,,苏联专家便将钢纤维应用到了混凝土中,从而开创了钢纤维混凝土的历史。年,。年,美国的曾把钢纤维掺入普通钢筋混凝土中,得到可以提高混凝土强度和稳定性的结果。至世纪年代,美国、法国、英国、德国等先后公布了许多关于用钢纤维混凝土补强混凝土结构方面的专利,但一直都没有将钢纤维混凝土实用化。,得出钢纤维混凝土开裂强度是由对拉伸应力起有效作用的钢纤维平均间距所决定的结论,开始了这种新型复合材料的实用化开发研究阶段【俊5兰甏拦鶥究7⒘巳鄢榧际酰蟠蠼档了钢纤维的造价,为钢纤维的使用创造了条件】。此后年间,钢纤维混凝土在发达国家和发展中国家的开发研究得到了普遍重视,尤以日本、美国、英国进展最快。美国和日本先后制定了《纤维混凝土分类、搅拌和及浇筑成型指南》,并于年进行了修订【;日本土木工程学会和混凝土协会先后制定了《钢纤维混凝土设计指南》和《纤维混凝