文档介绍：山东大学
硕士学位论文
连续梁桥沥青混凝土桥面铺装层的结构设计研究
姓名:王少华
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:商庆森
20080520
中文摘要【【ù笱妒宦畚的破损、开裂、坑槽、拥抱等早期病害,不仅严重影响了交通的顺畅,而且给桥梁本身也带来了很大的危害。由于对车辆荷载作用下沥青混凝土桥面铺装层的力学响应机理特别是动力学响应机理缺乏系统的研究,在进行桥梁结构设计时对桥为了有效防治铺装层疲劳开裂、推移拥抱、离散剥落等早期病害,系统研许纵向拉应变、底面容许纵向剪应力、底面容许竖向拉应力和顶面容许纵向剪应通过静力学分析与动力学分析的比较,发现铺装层在静载和动载作用下应力层厚度对于降低铺装层应力、应变的作用是有限的,桥面铺装层合理的设计方案随着公路桥梁建设的快速发展,桥梁结构不断创新,大跨径桥梁己很普遍。但是,随着交通量和重型车辆的增加,许多桥梁建成后不久铺装层就出现了严重面铺装层设计一般不作专门的计算分析,这就为铺装层早期病害的发生埋下了隐患。本文利用邢拊Mㄓ萌砑忧帕旱慕峁固匦匀胧郑喊逵肫套安阕为一个整体结构进了系统的静力学、动力学分析,全面研究了桥面铺装层在车辆荷载作用下的损坏机理,提出了沥青混凝土桥面铺装层结构设计的控制指标和合理的设计方法,为今后沥青混凝土桥面铺装层的结构设计探讨了一个新的研究方向,具有重要的理论价值。究了车辆荷载作用下铺装层应力、应变随铺装层厚度、荷载和车速釉仄德的变化规律,明确了车辆荷载作用下铺装层的破坏机理,提出了以铺装层顶面容变作为桥面铺装层结构设计的四项控制指标。应变随厚度、荷载及车速的变化规律相吻合。因此,在充分考虑应力、应变时效性的基础上,提出了将桥面铺装层在移动荷载作用下的动力效应问题等效转换为静力响应问题进行处理的设计原则。确定了动力效应系数指标⑶乙据此指标提出了铺装层结构设计的合理方法。通过分析车辆荷载作用下铺装层应力应变随厚度的变化规律可知,增加铺装取决于梁跨本身的结构。因此,桥面铺装层的结构设计决不应该成为桥梁设计的附属品,而应该成为桥梁设计中必不可少的一部分内容。关键词:连续梁桥;桥面铺装:有限元;动力学分析;结构设计
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论文作者签名:王≤业堡导师签名:倾论文作者签名:耋尘坐一垫墨:』鲨原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。期:本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或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;本人授权山东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、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
第一章绪论山东大学硕士学位论文课题研究的背景和意义随着公路事业的迅猛发展,大跨径水泥混凝土连续梁桥得到了越来越广泛的应用,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行车的安全性、舒适性和美观性都起着至关重要的作用Ⅲ。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型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用:既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以应具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能晗桥面铺装在行车荷载、风载、温度应力及桥面板局部变形等综合因素影响下,其受力和变形较一般路面复杂,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口=昀此孀盼夜非帕航ㄉ杩焖俜展,桥梁结构不断创新,大跨径桥梁己很普遍,但桥面铺装的设计仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析,尤其是对移动荷载作用下桥面铺装的破坏机理缺乏系统的研究住。这就导致了许多桥梁随着交通量和重型车辆的增加,桥面建成后不久铺装层就出现了严重的破损、开裂、坑槽、拥抱等病害叩】。许多桥面铺装在通车后一年左右就要进行大面积修补或全部铲除重新铺筑,但修补或重铺后,新的病害破坏现象往往很快又出现,这不仅增加了桥梁的养护、维修费用,降低了桥梁的经济效益,而且对于道路交通影响干扰极大,甚至导致交通中断,造成了恶劣的社会影响口。沥青混凝土路面具有很