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钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害研究
| 论文题名： | 钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害研究 |
| 关键词： | 钢桥面;环氧沥青铺装层;水损害;动水压力;断裂力学;裂缝尖端J积分 |
| 摘要： | 沥青铺装层直接铺设在钢桥面板上，在不同荷载、温度变化及地震等因素的综合影响下，其受力和变形远较公路路面或机场道面复杂。从国内外大跨径钢桥面铺装层的实际使用情况来看，性能比较优越的环氧沥青混凝土铺装层也会产生不同类型的病害，其中表现最为显著的是裂缝类。相当数量的钢桥面铺装层的大修时间集中在雨季之后，雨水在行车荷载作用下促使裂缝内混合料剥离、裂缝继续扩展，造成钢桥面环氧沥青混凝土铺装层损坏，影响行车的安全性和舒适性。本文针对钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害开展研究。 首先，总结沥青路面水损害，得到沥青路面出现水损害的主要原因及其控制因素。然后对比分析环氧沥青混合料和传统沥青混合料的水稳定性试验，剖析钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害的主要原因，为钢桥面环氧沥青铺装层水损害模型的建立提供理论基础。 其次，根据计算流体力学建立有限元模型，通过数值模拟方法，计算出轮胎在有水铺装层表面上行驶时产生的动水压力值，并且将模拟的动水压力值和以往的试验值进行对比，验证有限元结果的有效性。通过变化车辆行驶速度、水膜厚度、轮胎花纹深度，研究不同工况下铺装层表面动水压力的变化规律，得到影响铺装层表面动水压力的最不利因素。 最后，基于断裂力学，建立动水压力作用下带裂缝的钢桥面正交异性板模型，分析动水压力对钢桥面环氧沥青铺装层裂缝尖端J积分的影响，并与无水条件下进行对比。进而计算温度对裂缝尖端J积分的影响，然后分别计算不同裂缝宽度、深度、长度及不同裂缝数量情况下，裂缝尖端J积分的变化规律，对钢桥面环氧沥青混凝土铺装层水损害进行了量化研究。 |
| 作者： | 许静 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 钱振东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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