佛山地区钢桥面铺装材料的对比设计与实验研究

发布时间：2020-10-17 13:19

　　 随着我国交通运输行业的高速发展,各类大跨径桥梁应运而生。在大跨径桥梁建设过程中,钢结构桥梁尤其是正交异性板钢箱梁斜拉桥或悬索桥成为首选桥型。钢箱梁斜拉桥或悬索桥具有桥型优美、自重轻、可工厂化制作现场拼装、施工工期相对较短的特点,故获得业主及设计单位的青睐。但钢箱梁桥面沥青铺装由于钢箱梁桥面铺装工作环境的特殊性,目前已成为世界性工程技术难题。主要问题表现在:钢桥面铺装工作温度高引发的推移、车辙等高温病害;粘结层粘结强度不足引起的滑移、剥落等病害;铺装层肋板顶部存在负弯矩及变形较大引发的开裂病害。这些破坏现象,严重影响了过往车辆的行车舒适度及桥梁自身的通行能力,降低了经济运行的效率,造成了不必要的经济损失。本文以石南二桥作为依托工程,通过对目前佛山地区已有正交异性板钢桥面沥青铺装使用情况调查结合造价、工期、施工便利性及维修养护的方便性等综合分析,选定以环氧类粘结剂+双层SMA方案作为石南二桥钢桥面沥青铺装设计方案,并通过有限元计算及材料试验研究进一步论证了环氧类粘结剂+双层SMA作为石南二桥钢桥面沥青铺装设计方案的可行性。本论文主要就以下内容开展了研究工作:1.通过资料收集与现场考察,在对各类钢桥面铺装体系进行了技术经济比较及综合分析基础上提出了石南二桥钢桥面沥青铺装采用环氧粘结剂+双层SMA设计方案。2.对环氧粘结剂+双层SMA钢桥面铺装方案建立力学计算模型并采用有限元理论利用ANSYS大型程序进行了力学分析与计算。3.根据力学分析与计算结果对粘结层与SMA材料提出了技术要求。4.对环氧粘结剂+双层SMA钢桥面铺装方案主要材料进行了室内试验研究,提出了满足设计要求的材料组成设计关键技术。5.提出了环氧粘结剂+双层SMA钢桥面铺装方案施工工艺及质量控制要点。本文研究成果为炎热多雨地区钢桥面沥青铺装开发了另一个可行方案,为类似钢桥面铺装设计提供了有益的工程参考。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U444
【部分图文】：

本章首先根据正交异性板的构造及受力特性，介绍各种铺设在正交异性板铺装材理论基础知识，通过对各类铺装材料的对比分析，提出正交异性板钢桥面铺装材料原则及依据。.1 正交异性板基本知识正交异性钢桥面板，简称正交异性板，是利用横纵两个相互垂直的加劲钢肋（横纵肋）和钢桥面盖板三部分组成的，用以承受交通荷载的钢材组合结构。这种组合因由其刚度在相互垂直的两个方向上不同，从而形成结构上的各向异性。正交异性从上世纪中叶研制出现以后，被世界各国的钢桥建设广泛采用。但是，随着正交异的应用不断增多，尤其是在大跨径的桥梁上，它有两个常见的病害情况：第一种是结构钢板容易产生疲劳开裂；第二种是敷设在钢桥面板上的沥青混凝土容易破损。来，由这两种病害情况所造成的经济损失已数不胜数，同时为桥梁的安全使用带来可预见的隐患。正交异形板的构造见图 2-1。

依据相关规定，选择合适的方法对铺装层的泊松比、抗压回弹模量变量参数进，在选择热塑性类型的沥青铺装材料时，首先在不同的温度条件下进行车辙实验实验结果进行材料铺装层的车辙有效温度值的计算，通过在该温度值下进行蠕变，对实验结果进行回归分析，确定蠕变模型的回归系数。（4）对不同铺装材料下，钢桥面铺装层在使用过程中可能受到的损坏方式进研究，从而采取相应的措施对桥面使用过程中可能受到的损坏进行控制，降低桥率，确定相应的控制、控制指标，实现钢桥面铺装体系的设计。（5）进行铺装过程中，需提高施工质量，并且选择合适的铺装材料，铺装完成要对铺装层进行养护，选择合适的沥青铺装材料和正交异性钢桥面板的线收缩特项关键技术，可以掌控和改良铺装层和正交异性钢桥面板间的抗剪切能力和变形力。（6）在有条件或者条件允许的情况下，还应进行正交异性板钢桥面沥青铺装结构可靠度分析和设计验算。

第三章 石南二桥钢桥面铺装结构与材料选型对比研究第三章 石南二桥钢桥面铺装结构与材料选型对比研究.1 石南二桥的设计概况.1.1 总体布置石南二桥主桥桥跨布置为 65+75+268m 的独塔斜拉桥，桥宽 36.5m。斜拉桥主塔于东平水道西侧，主跨一跨跨越东平河及罗格围大堤，边墩设置于水道东侧大堤外墩的设置满足水利部门对大堤保护的要求。斜拉桥采用独塔双索面结构，主塔造型瓶形，主梁为混合式箱形梁，其中主跨采用全钢梁，边跨采用预应力砼箱梁，下部大直径钻孔灌注桩基础，见图 3-1。结构体系：塔梁墩固结体系；边墩设减隔震支座和横向限位装置，辅助墩设球型座，主跨边墩墩顶箱梁内设砼压重，辅助墩墩顶设置铁砂压重。
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本文编号：2844830