交通荷载下的复合铺装结构应力分析

发布 2021-06-02 20:56:28 阅读 8873

一。6一。文章编号。

北方交通。015年第1期。

交通荷载下的复合铺装结构应力分析。谷。峰。

乌鲁木齐市830

新疆交通建设(集团)有限责任公司。

摘要:桥面复合铺装结构是公路桥梁的重要组成部分,对其进行应力分析十分必要。根据现有的研究成果,首先对复合铺装体系的力学性能进行研究,明确其控制指标。

随后对复合铺装结构进行有限元分析,研究其应力分布情况。最后对交通载荷作用下的铺装结构进行应力分析,分析沥青面层、混凝土下面层、交界面的应力情况。

为今后复合铺装结构的设计奠定了理论基础。

关键词:桥面;复合铺装;交通载荷;有限元;应力分析中图分类号:u4

文献标识码:b

由于沥青混凝土桥面具有较好的路用性能,在汽车车轮磨损桥面,还能阻止雨水、车辆漏水等腐蚀。

钢板。桥面铺装结构还能提升桥梁的行车舒适度,世界范围内得到了广泛应用。桥面复合铺装结构是。

公路桥梁的重要组成部分,其性能优劣直接影响到行车的舒适度和安全性。常用的钢桥面铺装结构主要有:浇注式沥青混凝土、沥青玛蹄脂混凝土、环氧。

提升其使用寿命 j。为了简化分析,本文将铺装结构和刚性面板作为一个整体进行研究,整个铺装体。

系有以下几点受力特点j:

1)在交通载荷的作用下,刚性板面具有明显的局部变形,纵向肋板处的钢板与肋板的垂直位移基本相同,但小于相邻肋板间的钢板的垂直位移;

沥青混凝土、改性沥青sma桥面防水粘结层材料等¨]。钢桥铺装结构一般采用防水层加沥青混凝土面层结构,其具有良好的耐久性,并且可以抵抗一定的温度变化。工程中铺装结构出现早期病害的情况时有发生,因此对其进行应力分析十分必要。

为了提高铺装结构的强度,本文提出一种利用开孔钢板作为连接件的复合铺装结构。开孔钢板具。

2)复合铺装层与刚性面板之间存在追从变形,铺装层的厚度一般在3.5之间,其自身刚。

度很小,变形量主要由钢板决定,变形过程中很可能出现裂纹等早期病害;

3)铺装层与钢板间存在粘性层,致使两者形。

有较高的抗剪切强度和良好的抗疲劳性能。但是,交通载荷、环境温度、环境风等外界因素都会对复合铺装结构产生影响。研究表明,开孔钢板的变形量。

成一个整体,共同承受载荷作用,两者间存在一个剪切滑移,滑移系数与粘度有关;

4)钢板结构对铺装层有着重要影响,设计时。

是影响铺装层力学性能的主要因素,理论上可以通过提升铺装层的刚度,避免早期病害的产生_2j根据国内外的研究成果,首先对复合铺装体系的力学性能进。

要考虑肋板形式、肋板距离、肋板开口宽度对力学性能的影响;

行研究,并明确其控制指标。随后对复合铺装结构进。

行有限元分析,研究了钢板盒栓钉中的应力分布情况。最后对交通载荷作用下的铺装结构进行应力分析,分析沥青面层、混凝土下面层、交界面的应力分布。

5)环境温度会对力学性能产生影响,钢板的极。

限温度可以达到72℃但是温度升高后,沥青混凝土。

的极限应力会发生变化,从而产生附属温度应力。2复合铺装结构应力分析。

情况。希望为今后复合铺装结构的设计提供帮助。

复合铺装体系的力学性能。

.1复合铺装有限元模型。

通过ans有限元法进行分析复合铺装层的。

对于钢桥面板而言,铺装结构可以有效地防止力学性能,首先需要通过gam软件建立三维模。

词岳啮恒臻召一。

北方交通。 钕叫旧刊鳝赠。怛蜉。

015年第1期。

应力的柱状图,见图5。由图5可以看出,交界面上三种应力的值变化不大,说明与沥青面层、混凝土下面层比较,交界面受力较为稳定。

结语。复合铺装结构可以提升桥梁的寿命。为提高铺装结构的强度和刚度,提出一种利用开孔钢板作为连接件的复合铺装结构。首先对复合铺装体系的力。

跨中3/8断面1,4断面118断面横隔板加载断面。

学性能进行研究,将铺装结构和刚性面板作为一个整体进行研究,分析了铺装体系的5个受力特点。随后对复合铺装结构进行有限元分析,研究了钢板盒栓钉中的应力分布情况。最后对交通载荷作用下的铺装结构进行应力分析,分析了沥青面层、混凝土下面层、交界面的横向应力、纵向应力、主应力的分布情况,并根据最大应力点的位置提出设计思想,希望为今后复合铺装结构的设计提供帮助。

参考文献。李国芬,曹牧,王宏畅,等.连续钢箱梁桥面铺装层结构应力分析[j]中国工程科学。

图4下面层纵向、横向、主拉应力柱状图。

由图4可以看出,除了横隔板外的其它情况纵向拉应力的值与主拉应力较为接近,为了方便计算,分析时可用纵向拉应力的值代替主拉应力的值。

黄明波.粘贴gfr薄板的钢桥面铺装结构的力学行为[d]广州:华南理工大学,20

桂涛锋.fr一环氧砾石一沥青混凝土钢桥面铺装结构疲劳性能试验研究[d]重庆:重庆交通大学,20

加载断面。车青森,宋金华,张占华.基于应力吸收层的沥青混凝土加铺层结构应力分析[j]吉林建筑工程学院学报。

图5 交界面纵向、横向、主剪应力柱状图。

同理对混凝土和沥青的交界面进行应力分析,贾锦绣.沥青路面与桥面铺装抗剪特性研究[d]西安:长安。

大学,20得到各种情况下,交界面的主应力、横向应力、纵向。

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