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桥面防水铺装体系的综合评价与方案优选
| 论文题名： | 桥面防水铺装体系的综合评价与方案优选 |
| 关键词： | 桥面防水铺装体系;层间抗剪切性能;有限元分析;评价指标体系;灰色关联法 |
| 摘要： | 随着我国交通运输业的蓬勃发展，桥梁项目的安全性和耐久性要求日益增长。受桥面铺装材料性能、温度和降水、交通荷载条件、施工条件及水平等多因素共同影响，桥面防水铺装体系易出现病害，进而缩短桥梁项目的使用寿命。而合理的方案将有效改善病害发生率，同时可控制项目的质量及费用，以实现项目效益最大化。故本文将构建评价指标体系，并对桥面防水铺装体系进行综合评价与方案优选，主要研究工作如下： （1）开展关于桥面病害的文献调查，并参考沥青混凝土路面的病害调查结果，说明桥面防水铺装体系中防水黏结层的抗剪切性能对病害发展的深远影响，故需要重点关注防水黏结层的抗剪切性能。 （2）依托长沙上湾中路桥梁项目的桥面防水铺装方案，运用Abaqus软件建立有限元模型，其中，软件中关于沥青混凝土的材料参数是由其Burgers模型参数推导并转换所得，并分析车辆超载、车辆行驶状态、层间摩擦系数及温度等因素对防水黏结层的层间抗剪切性能的影响。结果表明，车辆频繁紧急制动和超载情况对层间存在较大不利影响；通过层间摩擦系数反映层间黏结效果，层间摩擦系数越大，则层间黏结效果越好，防水黏结层的层间抗剪强度也随之提高。所以，防水黏结层良好的黏结性能可有效降低剪切破坏发生率；当温度越高，层间剪应力越小，说明高温地区的桥面防水铺装体系更易产生病害。所以，在桥面防水铺装方案优选时需考虑高温等极端气候下的层间抗剪切性能。 （3）开发智能桥面铺装层防水性能检测软件并获得软件著作权。该款软件集原始信号采集、信号实时处理、检测层厚度及裂缝深度计算、防水层质量评价等功能于一体。利用此软件和相关检测设备可便捷精准、智能无损地检测桥面防水铺装体系的损伤，具有重要的工程意义。 （4）按照从设计到施工的时间顺序，梳理各评价指标，构建桥面防水铺装方案的评价指标体系。评价指标体系分为两级，第一级有四个目标指标，即技术评价指标、经济评价指标、社会评价指标和施工评价指标，第二级的评价指标为上一级目标指标的具体分类。基于已构建的评价指标体系，引入灰色系统理论，通过灰色关联法实现对桥面防水铺装体系的综合评价与方案优选。并结合实例计算，展示其应用于桥面防水铺装方案优选评价的步骤与方法。 |
| 作者： | 戴精灵 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 罗文波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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