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水泥混凝土桥桥面铺装受力机理分析
| 论文题名： | 水泥混凝土桥桥面铺装受力机理分析 |
| 关键词： | 水泥混凝土桥;桥面铺装;早期病害;力学分析;有限元方法 |
| 摘要： | 桥面铺装是一种特殊的路面结构，它起着保护桥梁和承担路面功能的作用。合理的铺装结构和铺装厚度对于延长桥面铺装的使用寿命和提高铺装层行驶质量至关重要。由于桥面铺装结构的受力模式不同于一般的路面结构，沿用一般路面结构力学计算方法不能较准确地揭示桥面铺装的真实受力状态。本文采用三维有限元方法，研究了桥面铺装体系的力学特性和应力分布变化规律，为桥面铺装层体系设计和施工提供理论依据，达到改善铺装层受力和延长铺装层使用寿命的目的。 本文对水泥混凝土桥的桥面铺装进行了细致的调查，针对主要的破坏类型进行了原因分析。根据有限元理论，在弹性状态下，建立轴对称有限元模型，重点分析层间接触状态、加载特性和结构层计算参数对铺装结构应力的影响。基于桥面铺装层的破坏特征，重点分析了层间剪应力和层间法向拉拔应力的大小及分布规律。 通过计算沥青混凝土面层不同厚度和不同模量时铺装结构的受力状态，研究了沥青混凝土铺装层各参数对铺装结构应力状况影响，为选择合理的沥青铺装层提供了理论依据。 运用多层弹性层状理论对不同层间接触条件下的桥面铺装结构受力状态进行分析，同时对于桥面防水粘结层进行了数值模拟，主要分析不同防水粘结层时桥面铺装铺装结构的受力状态。结果表明，各层粘结状况对桥面铺装层的性能具有重要影响，良好的层间接触状态对桥面铺装结构受力是有利的。 通过加大垂直荷载来模拟超载，得出超载对桥面具有很大的破坏作用的结论。水平荷载是通过垂直荷载乘以汽车与桥面间的摩阻系数得到的，通过改变摩阻系数研究了水平荷载对铺装结构受力的影响。 在室内外试验研究和力学计算分析的基础上，综合考虑桥面防水分级、防水材料的性能及铺装结构层间结合稳定性等因素，提出以层间抗剪强度和粘结强度为主要指标、推荐了水泥混凝土桥面典型沥青混凝土铺装结构。 |
| 作者： | 于颖 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 魏建明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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