混凝土桥面铺装试验分析与破坏分析-道路与铁道工程专业论文.docxVIP

摘要摘 摘要 摘 要 目前正在运营的混凝土公路桥有32％左右在结构上或功能上存在问题。而在这众多 有问题的桥中，部分是由于混凝土桥桥面铺装的失效导致有害物质的下渗而引起的。近 年来，公路桥梁已出现多起竣工通车不久即大规模或全线整修桥面铺装，引起当地政府 和公众媒体的广泛关注，成为设计施工与管理部门极为关注的课题之一。本文围绕梯面 大桥桥面铺装问题，主要完成了以下几方面的研究工作： 1．钢纤维增强聚合物混凝土铺装材料的试验研究 首先制定出梯面大桥的试验方案。针对梯面大桥超载严重、桥面铺装层变形大的特 点，选用一种变形能力较强、抗拉强度较大的钢纤维增强聚合物混凝土作为铺装材料。 其次，为了增强桥面板与混凝土铺装层间界面粘结力，采用在桥面板上喷洒粘结剂、布 加强筋和人工粗糙桥面板三种方法。经过近2年的使用和监测，钢纤维增强聚合物混凝 土铺装层完好无损。试验证明此类材料适用于一些设计荷载较大的桥面铺装，并且，在 桥面板上布加强筋或人工粗糙桥面板有助于提高桥面板与铺装层间界面粘结力，有助于 提高铺装层的使用寿命。 2．ANSYS模拟分析 通过计算机仿真来模拟大量的结构试验，可以弥补试验数量不足的特点。本文利用 AIqSYS有限元软件，研究了梯面大桥在行车荷载作用下的应力和应变分布，验证了梯面 大桥实桥试验的成功和试验结果的可靠性。 3．桥面铺装破坏分析 首先借鉴复合材料力学方法，采用一种混凝土分层剪滞分析模型，简便精确地计算 出在典型的断裂模式下的应力重分布，研究了钢纤维增强混凝土裂缝长度对其拉伸破坏 应变的影响，获得了与现有实验较吻合的拉伸破坏应变：其次，将这种模型推广到桥面 铺装与桥面板的应力重分布问题的研究中，计算出在荷载和温度影响下的不同铺装材料 的初始破坏应变，并应用所得的初始破坏应变结果，定量地计算出荷载对铺装层裂缝间 距的影响。最后，利用前述模型，分析了在典型的破坏模式下的铺装层与桥面板问界面 层剪切应力重分布。 本文本着突出铺装体的最不利受力状况和最不利环境，对此进行理论分析与试验研 究，揭示了受荷载和温度影响下复杂多样的水泥基混凝土桥桥面铺装层的破坏机理，为 桥面铺装层的破坏问题提供了一种新的研究方法和途径。 关键词：桥面铺装；剪滞理论：钢纤维增强聚合物混凝_十．；破坏分析；梯面大桥 华南理工大学工学硕士学位论文ABST鬏ACT 华南理工大学工学硕士学位论文 ABST鬏ACT It iS reported that concrete bridges of about 32％in service are structurally or functionally deficient in present．The deficiencies are usually due to aggressive agents penetrating into the concrete deck．In recent years，deck pavements of some highway concrete bridges are needed to repair soon after opening traffic．These problems are of great concern to the government and the pubIie，They also become hot iSSUeS to departments of design constructions and administrations． For such the problems。the main tasks of the present paper are as follows： 1．Test and study of steel fiber-reinforced polymer concrete pavement materials． Firstly．all experimental plan for Timian concrete bridge is formulated．To counter the characteristics of that the OVerload is serious and the deformation of the concrete bridge pavement layer is large for Timian centrete bridge，we choose and use a steel fiber-reinforeed polymer concrete(SFRPC)with stronger ability of deformation and larger strength of tension as