文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
水泥混凝土桥面沥青铺装层高温车辙的直道足尺试验研究
姓名:江宏
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:袁剑波
20090401
摘要本文在广泛分析国内外桥面沥青铺装层已有的研究成果的基础上,提出了采用模型桥进行足尺试验的研究方法及技术路线。沥青层的耐久性等桥面铺装材料的试验研究提供了新的思路,也为桥面铺装设水泥混凝土桥面沥青铺装层高温稳定性的好坏严重影响到行车的安全性、舒适性和桥梁使用的耐久性,高温车辙的破坏形式在气候炎热地区非常常见。本文采用现场调查、理论分析、试验研究相结合的方法。对广深高速公路东莞北大桥面沥青铺装层的高温车辙方面进行了系统的研究。本文运用挠度变形的相似原理设计室内有限元模型,建立室内的模型桥,并对模型与原桥的桥面变形的相似性进行了验证。计算的结果验证了模型的正确性与有效性,而且局部的挠度也吻合较好。在施工完成的模型桥上加铺四种方案桥面沥青铺装层,在直道试验室内进行足尺高温车辙的试验,对于实桥和模型桥的桥面沥青铺装层的温度数据进行了统计分析,研究了试验室内模型桥桥面铺装的温度场与实桥的温度场的差别,分析了高温与车辙之间的关系。最后,对于模型桥上四个沥青铺装层方案的高温稳定性进行了评价,并用车辙仪进行了辅助试验,验证了相关的结论。本论文的研究表明,采用正交异性板结构形式的模型桥能较好地模拟实桥的桥面变形,在此基础上进行高温超载试验,在高温的作用下,车辙与温度之间存在着一定的规律。同时,用室内模型桥模拟水泥混凝土桥面变形也为检验计的进一步规范化提供了理论参考。关键词:沥青铺装层,模型设计,挠度变形,桥面温度场,高温车辙
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作者繇彦≯毕裳∥嗍阩月H长沙理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:年麓鮞日日期:生本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”名签者师作导
第一章绪言问题的提出和研究意义国内外研究现状型优美而结构新颖的的大中型桥梁在我国各地不断涌现。随着我国交通事业的迅猛发展,高速公路的各类桥梁建设进入了高峰期。造桥面铺装是桥梁工程建设中一项复杂、关键的技术。桥面铺装作为桥梁整体结构的一个重要组成部分其质量的好坏对于桥梁建成后在营运期间的行车安全性、舒适性和美观性都起着至关重要的作用。由于桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构形式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面的受力,另一方面起联络各主梁起共同受力的作用;既是保护层又是桥面机构的共同受力层,所以应具有足够的强度和当良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击和耐磨性能。沥青混凝土桥面铺装作为柔性铺装层,可以有效地缓和行车荷载对桥面的冲击作用,在桥梁运营过程中易达到平稳、舒适的要求。由于沥青混凝土路面具有很好的行车舒适性、美观性,同时便于维修,因此,它在桥面铺装中应用越来越广泛。由于桥面铺装在行车荷载、温度应力及桥面板局部变形的影响下,其受力和变形较一般路面复杂,因此,桥面铺装也是桥梁整体结构中较为薄弱的环节,其破坏的可能性远远超出桥梁的其它部分,一旦桥面铺装出现破坏,将直接对桥梁的使用功能和使用质量产生负面影响。在夏季阳光的直接照射下,桥面沥青铺装层的温度过高。这就导致了许多桥梁随着交通量和重型车辆的增加,在半年至一年内即出现了桥面沥青铺装层高温车辙损坏。本文针对桥梁加固改造过程中的桥面沥青铺装层薄层设计方案,围绕沥青铺装层的高温稳定性等内容,利用道路直道试验室进行足尺试验研究。桥面铺装是一种特殊的路面结构,它起着保护桥梁和承担路面功能的作用。
量至关重要。国内外经过几十年的实践与探索,结合各自国家和地区的具体情况,在混凝土桥桥面铺装方面选用的类型不尽相同,一般包括防水层和沥青混水泥混凝土桥面沥青混合料铺装层同桥梁结构在材料性能上差异较大,即一性铺装层必须具有足够的强度和稳定性,尤其是抗剪强度更为重要。铺装层内部产生较大的剪应力,当车辆超载时,造成桥面沥青铺装层和界面应力增大,当面