原文传递
FES钢桥面铺装新结构长期使用性能研究
| 论文题名： | FES钢桥面铺装新结构长期使用性能研究 |
| 关键词： | FRP钢桥面铺装;环氧砾石;长效防腐性能;长期变形;数值分析 |
| 摘要： | 钢桥面铺装，尤其是大跨径和重载交通条件下的钢桥面铺装，一直是国内外桥梁工程界和学术界高度关注的问题。传统的沥青混凝土钢桥而铺装结构常常因粘结防水层薄弱而导致结构未达到设计使用寿命而提前破坏，影响桥梁结构的正常使用。本文介绍了一种新型桥面铺装结构—FRP-环氧砾石-沥青混凝土(简称FES)钢桥面铺装，该铺装结构通过引入FRP层和环氧砾石层代替传统的防水粘结层，以期解决传统钢桥而铺装结构中的粘结防水层薄弱这一问题。本文通过试验研究、数值模拟的手段，研究了该铺装结构中FRP层的加入对钢桥面的长期防腐保护性能以及在荷载—温度共同作用下铺装结构的长期变形性能。 首先，介绍了新铺装结构的结构、材料选择，从理论上论述了该铺装结构的材料优越性、功能满足性、施工可行性，并介绍了该铺装结构的路用性能、弯曲疲劳性能、界面剪切性能等试验研究现状，证明该铺装结构能够满足预期的结构强度和使用功能要求; 其次，进行了FRP层对钢箱梁的长期防腐保护性能试验，采用酸、碱、盐三类溶液，对FRP外壳保护的钢箱试件进行了为期180天的浸泡，并用传统的环氧寓锌漆涂层保护试件作为对照组在同样的条件下进行试验，采用表观观察和失重率指标来评价二者对钢箱的的长期防腐蚀保护性能;将浸泡后的FRP保护钢箱试件制作成剪切试件，测定其浸泡后的界而剪切强度，与未经浸泡的剪切试件试验结果进行对比，计算出其界面剪切强度保留率。试验证明:FRP层对钢桥而板的防腐蚀保护性能优于传统的环氧富锌漆，且具有较高的界而强度保留率，能够为钢桥面板提供长效保护; 再次，进行了新铺装结构试验梁在自然温度变化及恒荷载耦合作用下其跨中变形的长期观察试验研究。试验结果表明:日温差变化对铺装结构的变形有较大影响，将导致结构挠度的局部变化;长期荷载的作用是导致铺装结构变形的主要因素; 最后，采用有限元分析软件ANSYS对试验条件下试验梁的变形进行了数值模拟，在模拟中考虑了材料的蠕变特性，利用ANSYS中提供的蠕变模型进行模拟，并抓住挠度主要影响因素—长期荷载的作用，进行恒定温度下的变形模拟。数值模拟结果与试验观察的结果吻合较好，说明采用数值模拟的方法计算试件的长期变形是可靠的。基于上述分析的可靠性，以重庆鹅公岩大桥为工程背景，建立桥面系的局部模型并分析其长期变形。 |
| 作者： | 陈旭 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 巫祖烈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
