摘要: |
随着我国国民经济的持续快速发展,高速公路及相关城市道路的建设不断增长,对交通基础设施耐久性的要求也日益提高。然而,根据国内已建水泥混凝土桥梁使用状况的调查,目前尚未形成行之有效的铺装层材料与结构,在远达不到设计使用年限就发生车辙、推移、纵横裂缝等病害。
究其原因,传统设计观念认为桥面铺装层不参与整桥受力,桥面铺装的设计通常直接沿用一般路面或者钢桥面的设计要求,对铺装层级配、层厚以及结构组合形式的选择都没有经过充分的理论与试验验证,再加上施工中无法避免的一些问题,故常常导致桥面早期损坏。
因此,本文提出了结合钢管混凝土拱桥的实际受力,进行专项沥青混凝土桥面铺装设计这一思路。
本文首先在总结和分析国内外先进技术和成果的基础上,应用ANSYS有限元程序,对大跨径钢管混凝土拱桥沥青铺装体系进行“从整体到局部、从二维到三维”的系统分析,得到了桥面沥青混凝土铺装层的应力与变形特性,从而对沥青混凝土材料性能与结构提出要求,为铺装层设计提供力学理论支持。
通过材料试验选取了不同结构组合形式,分别进行性能检验,并根据实际受力状态提出了变换厚度的车辙试验、复合板车辙试验和复合梁疲劳试验,通过综合评价每一种级配在双层复合结构中的性能,为选择合适结构组合形式提供理论依据。
最后,从工程实际应用角度,根据沥青混凝土的受力特性,提出适合千岛湖大桥的铺装组合和沥青混合料类型,同时根据千岛湖大桥桥面混凝土实际情况,制定适宜的施工措施。 |