文档介绍：东南大学
硕士学位论文
钢箱梁桥面铺装若干力学问题研究
姓名:魏奇芬
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:张晓春
20050301
摘要大跨径钢桥在公路交通中起着越来越重要的枢纽作用。桥面铺装的优劣直接影响着行车的舒适性和桥梁的安全使用性。目前,桥面铺装技术己成为建设大跨径桥梁的关键性技术之一。桥面铺装不同于普通的高等级路面,由于其结构的特殊性灰煨郧琶嫣逑导轻薄的沥青面层等嗍芡饨缙蚝臀露鹊挠跋欤蚨苋菀撞髦植『Α>科浠数值模拟等方法对钢箱梁桥面铺装体系的若干力学问题进行了研究。模拟的方法,分析了桥面铺装体系在静载作用下的受力特性。研究了钢桥而板下梯形加劲肋三参数变化对铺装层表面变形的敏感性,并进一步从铺装材料模量变化和不同的荷位分装复合结构简化为一定条件母春狭航峁梗治隽肆で嗷旌狭掀套安愕乃鹕死刍榭觥推导了疲劳损伤的控制方程,初步探讨了铺装层疲劳寿命的预测方法。最后,考虑沥青铺装材料的非线性特性一粘弹塑性,在旅加不『司荷载水平的等幅循环等幅循环荷载可归结为铺装体系的受力特性和由此引起的损伤积累。基于此思想,本文采用理论分析、首先,详细介绍和分析了用于桥面铺装的改性沥青慕峁棺槌伞⑶慷茸槌苫怼力学特性及工程应用的特点。其次,以目前广泛采用的闭口梯形加劲肋正交异性钢桥面铺装体系为对象,采用数值布两方面分析了铺装层表面的横向拉应力分布规律。第三,针对钢桥面铺装表面丌裂发生的特点和静荷载下板、肋受力特性,将钢桥面铺荷载条件卜攵缘苄阅P停捣治隽似套安愕乃苄员湫魏屠刍榭觯徽攵匀浔淠P停分析并预测了铺装层变形积累随时问变化的关系;针对运载情况,对比分析了铺装层受常载和超载时的塑性累积情况。本文的分析结果可以用于桥梁和桥面铺装层的设计,也可以为进一步分析桥面铺装问题提供理论参考。【关键词】钢箱梁桥面铺装体系有限元分析疲劳损伤蠕变东南人学硕上学位论立摘要
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日期:槲又;研究生签名:丝鱼查丝鱼塑期:堕蚰东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:导师签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成粜。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文巾不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,··阂怨竹ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论研究背景及意义期有不同程度的开裂损坏癑。在国际上,铺装的耐久性问题也没有得到很好的解决”’”。深入研究人跨人们在,一泛吸收现代数学、力学理论的基础上,借助于现代科学的产物——计算机来获得满足桃G自年德国建造了首座各向异性钢板桥以来,由丁湓旒鄣土坝帕嫉慕峁剐阅芏艿搅烁鞴桥梁建设者的青睐。我国修建大跨径桥梁起步较晚,但发展却较为迅速,尤其是近十几年。已建成的武汉白沙洲大桥、厦门海沧大桥、宜昌长江大桥及南京长江二桥等,发挥着重要的交通枢纽作心。大跨径钢桥铺装理论与设计方法有了愕慕埂桥面铺装体系是桥梁行车系的重要组成部分,在行车载荷与环境冈素的复合作拢惺苄谐岛载、风载、以及雨、雪侵蚀等作用。桥面铺装体系由正交异性桥面板和铺装材料层组成,它的好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资效益和社会效茄。世界各国的钢桥面大多采用沥青混合料铺装的背景下,常采用正交各向异性钢桥桥面体系,以减轻大跨径桥梁上部结构的自重。但钢桥面止交异性面板的刚度较小、变形复杂、局部变形人以及受自然气候影响大等冈索而要求桥面沥青铺装具有良好的变形随从性。对于交通量大的人跨径桥梁的桥面铺装,维护较斟难,一日破坏,就必须进行维修,囚而导致交通阻塞,所造成的经济效益和社会效髓损失不可估量的。因此,桥面铺装成为制约人跨径桥梁建没和发展的项关键技术。沥青径直接铺设在正变异性钢板上,正交异性钢桥面板直接决定了钢桥面铺装的性能。由于止交异性板的特殊力学性质,加上温差大、交通量繁重、桥梁本身振动频繁等不良外部环境的影响,大跨径钢桥桥面铺袈的受力更加复杂。钢桥而铺堤不同丁一般公路泐青混合料铺装,比路面更易损坏。经调商发现,由于对铺装和钢桥面的工作机理了解和厥硬还唬夜杲ǔ傻男∩偃丝缇陡智诺那琶嫫套霸谠径钢桥桥面铺装的力学特性和破坏机理,并形成一套行之有效的设计方法,已经成为