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复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装车辙预估
| 论文题名： | 复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装车辙预估 |
| 关键词： | 钢桥面铺装;沥青混凝土;粘弹塑性本构;交通量分布;温度场 |
| 摘要： | 浇注式沥青混凝土在我国被广泛的用作钢桥面铺装，其有着和易性高、防水性能好、粘结性高、随从性高等优点，但众多大桥铺装在通车不久后均出现了以车辙为代表的病害，车辙对于行车安全造成的隐患巨大，同时国内对于车辙的研究主要集中在普通沥青路面，因此研究钢桥面铺装层车辙病害机理和成因以及其永久变形量的预测有着很高的现实意义。 首先，本文从钢桥面沥青混合料铺装层永久变形产生的原因和机理出发，确定后续研究的影响因素；在前人对沥青混合料本构模型研究的基础上，得到适合与本文研究的粘弹塑性本构模型，并利用有限元软件ABAQUS进行数值实现，通过沥青混合料的试验对本构模型的参数进行标定并验证有效性。 其次，结合南京栖霞山长江大桥的工程实际状况，对其交通状况进行分析，得到交通量在时间和空间上的分布特性；以抗剪强度为依据对栖霞山长江大桥的交通量进行基于车辙等效的轴载换算分析，得到等效轴载作用次数；建立钢桥面及铺装层有限元模型，分析其在交通荷载作用下的力学响应，找出荷载最不利位置，并根据铺装层在不同荷载所以形式下的竖向塑性响应状况得到适用于有限元模型计算的简化荷载作用形式；根据温度场计算理论、收集工程所在地的实际气象数据以及钢结构、铺装层材料热力学特性，模拟计算并验证有限元模型的温度场数据，并与温度场实际测量值对比验证。 而后，在得到荷载作用和温度场数据后，研究并简化二者耦合计算的方法，对铺装层的各年、各月份的永久变形量进行计算，将得到的结果与工程实际测量数据进行对比，验证其有效性，并与永久变形传统计算方法结果对比，检验准确度是否提高；通过交通量预测理论对大桥未来交通量进行预测，并对铺装层未来的永久变形量进行预估，提出预防养护的时间节点。 最后，根据影响铺装层永久变形量的内外部因素确定可行研究对象，计算不同的有限元因素组合值对应的铺装层日永久变形量，分析影响因素的显著性，通过回归分析得到日永久变形量的预测公式，并给出对应的车辙预防养护以及处治建议。 |
| 作者： | 江山 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 马涛;张玉贞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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