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钢桥面与铺装层结构力学性能分析
| 论文题名： | 钢桥面与铺装层结构力学性能分析 |
| 关键词： | 正交异性钢桥;桥面铺装;劲度模量;钢板板厚;铺装层结构;力学性能 |
| 摘要： | 近十几年来，我国建设了许多大跨径桥梁。正交异性钢桥面板具有构件质量轻、运输和架设方便、施工周期短等特点，使得大跨径的悬索桥、斜拉桥几乎都采用正交异性钢板桥和沥青混合料铺张体系作为桥面系。本文以黄石市政材料改造工程为研究背景，通过资料文献搜集桥面铺装材料试验资料，以及诸多桥面铺装的修复或者反复修复的方案，并结合复合材料力学理论分析钢桥面铺装层力学一般特征，尝试找出新的思路去揭示铺装层的应力应变状态。考虑各种因素的影响，总结目前铺装层设计的控制指标。尝试分析常见的4种铺装层设计的控制指标，并通过结合实际试验数据，结合调研得到的数据与文献中的数据，探索目前铺装层各控制指标参数间的关系，为桥面铺装的设计提供参考。 本文试验是在参与黄石市政材料改造工程时与黄石市政实验中心完成。针对市政道路和桥梁常用的三种铺装混合料即：浇注式沥青混合料、SMA混合料和环氧沥青混合料，进行了高温性能和低温性能的试验。然后通过使用ANSYS有限元软件建立了全梁段模型，考虑得到桥面铺装4种常用指标的分布规律，并简单分析了沥青材料劲度模量和钢板板厚与它们之间的关系。得到如下结论： 1、箱梁中部最大拉应力与荷载作用位置相关性不大，但是与荷载作用位置相对于U形肋的位置关联比较大，荷载位置Ⅰ是最不利位置。纵隔板附近最大拉应力与荷载作用位置相关性很大，但是与荷载作用位置相对于U形肋的位置关联不是很大，其最不利位置一般在跨中或者横隔板上方。粘结层的横向剪应力大于纵向剪应力，其最不利位置为跨中荷载位置Ⅰ。以最大相对位移为衡量手段时，可以得到最不利位置为荷载位置Ⅰ。以最小曲率半径为衡量手段时，可以得到箱梁中部最不利位置为跨中荷载位置Ⅰ，纵隔板附近最不利位置为跨中荷载位置Ⅱ。(荷载位置Ⅰ是以加劲肋边为中心加载，荷载位置Ⅱ是以相邻两加劲肋间距的中心的正上方加载。) 2、劲度模量和桥面钢板板厚对于钢桥面铺装控制指标影响很大，当劲度模量增大时，最大拉应力、最大剪应力、最小曲率半径会变大，最大相对位移会变小。当桥面钢板板厚增大时，最大拉应力、最大剪应力、最大相对位移会变小，最小曲率半径会变大。 |
| 作者： | 袁立 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陈静曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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