混凝土梁桥桥面铺装结构试验研究

论文摘要

本文结合提升混凝土梁桥的桥面铺装耐久性的技术研究,开展以柔性纤维混凝土为桥面铺装材料的梁桥桥面铺装的系统研究。运用有限元计算软件ANSYS11.0进行模拟,采用混凝土简支梁桥作为分析模型,得出了桥面铺装层与桥面板在荷载作用下的应力、应变,并进行了分析研究。通过对柔性纤维混凝土进行大量的物理力学性能试验与分析,包括抗折、抗疲劳、抗冲击、抗渗等性能对桥面铺装层工作特性的影响,验证了新型材料柔性纤维混凝土作为桥面铺装材料的合理性以及确定了合适的配合比。桥面铺装由于加入了钢筋网和柔性纤维,其具有随机增强能力,并且这种桥面铺装的钢筋网和纤维均能够起到阻裂作用,其双重阻裂效应以及优良的抗渗和抗冻性能,确保铺装温差变化大、多雨雪条件下的使用寿命。由有限元分析结果表明,新老混凝土粘结层为粘结强度薄弱层,因此对于不同的界面剂和界面处理情况进行了新老混凝土界面粘结试验,并且主要是针对新老混凝土的粘结抗剪和粘结抗折情况,以寻求改善新老混凝土粘结强度的界面剂及相应的界面处理措施。通过研究成果从多方面延长混凝土梁桥桥面铺装的使用寿命,提高桥面铺装的耐久性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的选题背景
• 1.2 桥面铺装在国内外的研究状况
• 1.2.1 国外的研究状况
• 1.2.2 国内的研究状况
• 1.3 论文的来源和意义及内容
• 1.3.1 论文的来源
• 1.3.2 研究的意义
• 1.3.3 本论文的主要内容
• 1.4 混凝土桥面铺装层使用现状
• 1.4.1 国外桥面铺装层的使用现状
• 1.4.2 国内桥面铺装层的使用现状
• 1.5 混凝土桥面铺装层病害分析
• 1.5.1 铺装层的破坏类型
• 1.5.2 桥面铺装病害原因归类
• 1.6 本章小结
• 第二章 桥面铺装的力学特性有限元分析
• 2.1 模型的建立
• 2.2 有限元计算与分析
• 2.2.1 简支混凝土板
• 2.2.2 P-C简支T梁
• 2.3 本章小结
• 第三章 桥面铺装的试验研究
• 3.1 柔性纤维混凝土的物理性质
• 3.1.1 塑性收缩实验
• 3.1.2 干缩实验
• 3.1.3 实验结论
• 3.2 柔性纤维混凝土的力学性质
• 3.2.1 抗压强度
• 3.2.2 抗折强度
• 3.2.3 劈裂抗拉强度
• 3.2.4 抗折疲劳性能
• 3.2.5 耐磨性能
• 3.3 柔性纤维混凝土抗渗性能研究
• 3.3.1 抗渗性能试验
• 3.3.2 试验结果及分析
• 3.4 桥面铺装柔性纤维混凝土合理配比
• 3.4.1 纤维的种类选择及掺量
• 3.4.2 纤维混凝土配合比
• 3.5 桥面铺装柔性纤维混凝土界面试验
• 3.5.1 界面粘结剂的选择
• 3.5.2 界面的剪切性能
• 3.5.3 界面的抗折性能
• 3.6 本章小结
• 第四章 桥面铺装试验段设计和施工
• 4.1 依托工程的概况
• 4.2 设计方案
• 4.2.1 K25+264桥设计方案
• 4.2.2 K25+798桥设计方案
• 4.3 施工方案及工艺流程
• 4.3.1 施工方案
• 4.3.2 施工工艺流程
• 4.3.3 施工注意事项
• 4.3.4 施工现场
• 4.4 经济及社会效益分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 研究结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果