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导师签名:丝型黠期:塑丝娟,溜期:趔泓研究生签名:重亡巫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: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果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中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,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
摘要疲劳开裂是水泥混凝土桥面铺装层在使用过程中所面临的主要病害之一,如何在实验室模拟荷载对水泥混凝土桥面铺装层的作用是桥面铺装领域亟待解决的关键技术问题之一。至今,国内外对水泥混凝土桥面铺装的疲劳特性研究较少,基于抗疲劳的桥面铺装设计理论与方法也未形成。在这种背景下,本文在理论分析的基础上,选用具有耐久性的水泥混凝土桥面铺装层为研究对象,建立带水泥混凝土桥面板的复合梁试验模型,并在此基础上进行试验参数设计研究,最终通过复合梁的疲劳特性研究为水泥混凝土桥面铺装层的设计提供理论依据。在研究基于最不利应力等效的带水泥混凝土桥面板的复合梁模型方面,首先,分析典型混凝土箱型梁桥在交通荷载下的应力应变特性,得出铺装层的最不利荷载位置以及结构参数与桥面铺装层的受力关系;其次,根据最不利应力等效原理,将车轮荷载作用下水泥混凝土桥面铺装的局部效应转化为简支复合梁进行研究;再次,借鉴共同作用原理,推导得出复合梁模型的跨中挠度与应变等解析表达式;最后,进行复合梁模型仿真分析,验证复合梁模型的有效性。在复合梁疲劳试验设计方面,首先,进行复合梁各组成部分的材料与配合比设计,并且针对水泥混凝土小梁和环氧沥青的特殊性,对复合梁试件的成型过程进行详细的介绍;其次,研究试验控制方式、试验参数等内容,并确定复合梁疲劳试验的破坏标准。在复合梁疲劳特性分析方面,结合复合梁疲劳试验数据,首先研究复合梁的模量变化规律;其次研究复合梁在疲劳过程中的能量耗散,计算损伤能耗,通过疲劳寿命与疲劳破坏时的总的累积能耗的关系,建立铺装体系的整个疲劳过程的寿命预测方程。在基于抗疲劳设计的混凝土桥面铺装设计方法方面,借鉴沥青混凝土路面的设计方法,基于安全寿命设计理念,首先确定以抗疲劳为目的的桥面铺装设计的原则、要求与设计指标,其次,确定了水泥混凝土桥面铺装抗疲劳设计的主要内容与流程图。本文研究成果对建立水泥混凝土桥面铺装层疲劳设计理论和方法,有效预估水泥混凝土桥面铺装层使用寿命,并制定预防性养护措施等都具有较强的理论意义与应用价值。关键词:水泥混凝土桥,桥面铺装,环氧沥青混凝土,复合梁,疲劳试验摘要
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章带水泥混凝土桥面板复合梁模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.混凝土梁桥桥面铺装体系局部受力特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第三章混凝土梁桥桥面铺装复合梁疲劳试验设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第四章复合梁疲劳试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯国内外铺装层疲劳研究现状与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本文的主要研究内容与技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯混凝土梁桥桥面铺装局部受力特性的初步等效⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。混凝土梁桥桥面铺装复合梁理论模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯复合梁试件的成型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.复合梁疲劳试验参数设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.复合梁疲劳试验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.基于模量损耗的疲劳特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..基于能量耗散的疲劳特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯