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重载与温度耦合作用下钢桥面铺装复合结构性能研究
| 论文题名： | 重载与温度耦合作用下钢桥面铺装复合结构性能研究 |
| 关键词： | 钢桥面铺装;浇注式沥青混合料;温度场;有限元法;力学响应;复合结构性能 |
| 摘要： | 钢桥面沥青混凝土铺装是铺筑在正交异性钢桥面板上的薄层构造，直接承受行车荷载、环境因素及桥梁结构变形等综合作用，受力条件十分不利。纵观我国大跨径桥梁钢桥面铺装的运营状况，大部分钢桥的桥面铺装在开放交通后都产生了一定的开裂或车辙等病害。荷载条件和环境温度是影响钢桥面铺装使用性能的重要因素，现有研究大多在恒定的温度条件下分析铺装层的受力特性，对铺装层的具体使用条件考虑不足。本文针对“上层环氧沥青混凝土+下层浇注式沥青混凝土”铺装结构，在浇注式沥青混合料优化设计的基础上，研究铺装层在连续变温条件下的力学响应及永久变形形成规律。 首先，研究基质沥青与特立尼达湖沥青的配伍性，通过添加沥青改性剂、优选级配等完成浇注式沥青混合料的优化设计，改善其高温稳定性。分别进行浇注式沥青混合料的动态模量试验和三轴重复荷载永久变形试验，分析混合料性能随试验条件的变化规律。 其次，在进行连续变温条件下的铺装结构力学响应分析时，选取冬季降温不利条件，根据调研结果确定铺装层的温度场分布，分析铺装结构在连续降温下的温度应力。将计算得到的温度应力作为初始应力场，在铺装层表面施加移动荷载，研究铺装层在重载作用下的力学响应，并分析不同加载模式下铺装层的响应变化规律。 最后，对浇注式沥青混合料的蠕变曲线进行数据处理及回归分析，确定混合料在不同温度下的蠕变参数，并通过有限元仿真验证参数的有效性。考虑交通量的日变化规律，分析恒温及连续变温条件下铺装层的永久变形随荷载累计作用时间的变化规律，并研究不同接地压力及荷载分布对铺装层车辙发展的影响。 |
| 作者： | 王汇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 钱振东;李洪涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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