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《大跨徑鋼橋面瀝青鋪裝層裂縫病害分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、一查墮查堂塑．!蘭竺堡三j!：—————，————————————_——————●———_—————_—————————●—————————-——————————————一度對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行深八研究．尋求鋪裝層裂縫的形成及擴(kuò)展機(jī)理，為鋪裝層設(shè)計(jì)及進(jìn)一步研究鋪裝層破壞提供理論基礎(chǔ)是論文的出發(fā)點(diǎn)。1．2國內(nèi)外研究概況最早對(duì)鋼橋面鋪裝體系開展研究的是德國，其后美國、英國、丹麥、荷蘭、日本以及其它一些國家和地區(qū)也先后進(jìn)行了研究”“。國外學(xué)者在鋼橋面鋪裝破壞的力學(xué)研究方面取得了一些成果：Yazdallj，Albrechtil51建立隨機(jī)斷裂力學(xué)模型研究鋼橋的疲勞破壞，運(yùn)用該模型對(duì)三座鋼橋進(jìn)行分
2、析，結(jié)果表明．該模型分析鋼橋面的疲勞破壞是有效的。Cullimore和Horsington用試驗(yàn)力學(xué)方法研究在循環(huán)荷載作用下鋼橋面板的疲勞裂紋擴(kuò)展，他們指出，在裂紋生成后，其長度與荷載循環(huán)次數(shù)之間呈線性關(guān)系，同時(shí)預(yù)測了不同荷載下裂紋的增長率。Beghini，Bertini，F(xiàn)ontanari[”1利用權(quán)函數(shù)研究各向異性鋼橋面板的疲勞壽命，給出不同初始裂紋長度和循環(huán)荷載次數(shù)下的疲勞壽命，同時(shí)還分析了各向異性鋼橋面板中殘余應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響。Tsiatas，Palmquistt”1利用AASHTO規(guī)范估計(jì)全焊覆板的幾個(gè)實(shí)橋的剩余疲勞壽命．并與用線彈性斷裂力學(xué)原理的預(yù)測值。對(duì)于實(shí)際的超
3、靜定性橋梁，他們引入變化的校上E因子。火倉一郎論文中全面闡述鋼板疲勞設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，列舉鋼板發(fā)生疲勞、龜裂的實(shí)例，提出應(yīng)采取的相應(yīng)對(duì)策。Nishikawa，Murakoshi，Matsuki[181通過介紹日本鋼橋疲勞問題的研究現(xiàn)狀，提出根據(jù)每日過橋重載車輛的數(shù)量及現(xiàn)場實(shí)洲應(yīng)力米預(yù)測和防治鋼橋疲勞損傷的設(shè)計(jì)方法。Li，Chart，Ko”?利用連續(xù)損傷力學(xué)的方法建立香港青馬大橋在行車荷載作用r的疲勞損傷模型，給出累計(jì)損傷的動(dòng)力學(xué)本構(gòu)方程。對(duì)于瀝青鋪裝層的疲勞破壞，國外的研究大多集中在瀝青路面層年
4、J室內(nèi)試驗(yàn)方面，有關(guān)鋼橋面瀝青鋪裝層疲勞破壞的理論研究較少。國內(nèi)對(duì)橋面鋪裝破壞的研究主要集中在
5、混凝土橋面鋪裝．對(duì)于大跨徑鋼橋面瀝青鋪裝層的破壞情況研究較少。李闖民、李寧峙?1在鋼橋模型上進(jìn)行SMA車IIAC瀝青混合料鋪裝層直道疲勞試驗(yàn)，研究重復(fù)加載過程鋼橋橋面瀝青鋪裝層應(yīng)變變化規(guī)律，分析了橋面鋪裝層疲勞開裂性能。沈桂平、曹雪琴?1針對(duì)廣東江北大橋鋼橋面結(jié)構(gòu)及鋪裝層設(shè)計(jì)情況，計(jì)算鋼橋面板局部應(yīng)力，實(shí)測獲得橋梁荷載譜資料，井采_Hj模擬鋼橋面應(yīng)力的方法進(jìn)行鋪裝與鋼板結(jié)合件的疲勞試驗(yàn)，得出鋪裝抗裂疲勞承載能力。張起森、朱夢(mèng)良“”結(jié)合廈rj海滄大橋的施工方案，進(jìn)行六種瀝青混合料典型鋪裝的直道疲勞試驗(yàn)。研究鋪袈層應(yīng)力場分布，回歸統(tǒng)計(jì)了隨軸載作用次數(shù)增加，應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律。根據(jù)直道疲
6、勞試驗(yàn)結(jié)渠，預(yù)測了六種典型鋪裝方案的疲勞壽命。鄧學(xué)鈞等人利用鋼橋橋面系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)則性，運(yùn)用有限條法離散橋面系板，同時(shí)用柔度法模擬橫隔板對(duì)橋面鋼板的支撐作用，計(jì)算分析不同荷載位置下瀝青鋪裝層頂面拉應(yīng)變的變化規(guī)律，找出鋪裝層極限受力位置，得山橫向拉應(yīng)變是裂縫破壞的控制指標(biāo)等結(jié)論，據(jù)此總結(jié)鋼橋面瀝青鋪裝層裂縫破壞趨勢8“。東南大學(xué)鋼橋面鋪裝課題組從鋼橋面鋪裝使用條件I出發(fā)，研究了江陰大橋裂縫產(chǎn)生的原因，并分析了超載車輛對(duì)鋼橋面鋪裝開裂的影響。然后結(jié)合有限元分析方法進(jìn)一步論述裂縫產(chǎn)生后，橋面鋪裝受力特性的變化，同時(shí)結(jié)合潤揚(yáng)大橋鋼橋面鋪裝需要，對(duì)防水粘結(jié)層進(jìn)行理論分析建立了實(shí)體單元研究粘結(jié)層
7、自身特性(模量、厚度等)對(duì)鋪裝層受力的影響”?！?。但是對(duì)于裂縫的研究，由于是建立在彈性力學(xué)的基礎(chǔ)上，并沒有反映出裂縫尖端應(yīng)力場的特性，并且無法預(yù)測出裂縫在瀝青鋪裝層中的進(jìn)一步擴(kuò)展趨勢。對(duì)于防水粘結(jié)層采用的實(shí)體單元不能反映出粘結(jié)層既非完全光滑又非完全連續(xù)的接觸狀態(tài)。隨著我國大跨徑橋梁的大規(guī)模建設(shè)，鋼橋面瀝青鋪裝層的開裂破壞問題日益受到國內(nèi)研究者的關(guān)注，然而現(xiàn)有的橋面瀝青鋪裝層裂縫力學(xué)分析都是建立在彈性力學(xué)基礎(chǔ)上。彈性力學(xué)假定整個(gè)構(gòu)件的體積都被組成這個(gè)構(gòu)件的介質(zhì)所填滿，不留下任何空隙，這些構(gòu)件內(nèi)的一些物理量如位移、應(yīng)力等才是連續(xù)的，進(jìn)而才可能用坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)來表示它們的變化規(guī)律【24】
8、。應(yīng)用彈性力學(xué)分析一般的路面結(jié)構(gòu)都是可行的，但是由于瀝青鋪裝層存在裂縫等損壞現(xiàn)象，使得鋪2第一章緒論裴結(jié)構(gòu)成為不連續(xù)體。在這種情況一F，應(yīng)用基于連續(xù)假定的彈性力學(xué)分析裂縫尖端的應(yīng)力是無限大的，這顯然是不正確的。因此．要從本質(zhì)上反映裂縫尖端應(yīng)力場特性和認(rèn)識(shí)裂縫在瀝青鋪裝層中的擴(kuò)展規(guī)律，就必須引入新的概念及相應(yīng)的理論。斷裂力學(xué)是研究含裂縫的構(gòu)件在各種環(huán)境下裂縫的平衡、擴(kuò)展和火穩(wěn)規(guī)律，以及其強(qiáng)度的一門學(xué)科，應(yīng)H{斷裂力學(xué)分析反射裂縫問題，概念簡單明確，具有較好的應(yīng)川前景““
