GFRP-SMA复合钢桥面铺装温度稳定性研究

发布时间：2023-04-23 10:49

　　桥面铺装是大跨径桥梁建设的关键技术之一,在不增加自重荷载的前提下提高铺装层的刚度,降低钢箱梁桥在高温季节存储的温度对铺装层的影响是现在钢桥面研究的关键难题。在钢桥面铺装层层底粘贴一层玻璃纤维增强塑料(GFRP)薄板可在不增加自重前提下有效的提高铺装层的刚度,提高铺装层与钢板之间的兼容性,从而起到延长钢桥面铺装层寿命的作用。根据温度作用对铺装层的影响及已有的对钢桥面粘贴GFRP薄板的研究成果,本文对粘贴GFRP薄板的铺装结构中铺装层的材料稍加改进,进一步研究该铺装层在温度作用下的稳定性。由于粘贴GFRP薄板的铺装结构对沥青混凝土的高温抗变形能力有一定的要求,本文首先研究了混杂纤维对沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)的高温稳定性能的提高,并制备出高温稳定性能较好的沥青混凝土将其应用到复合铺装中,然后对复合铺装层进行温度作用下的稳定性能试验,包括层间稳定性试验、高温稳定性试验、热相容试验;最后通过数值模拟的方式对铺装层在不同温度下受到车辆轴载及紧急制动作用不断重复累积下的永久变形进行了计算,并研究粘贴GFRP薄板对铺装层永久变形的影响。试验结果及数值模拟表明,当采用0.3%玻璃纤维及0.2%聚酯...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 GFRP在桥梁中的应用
        1.2.2 钢桥面铺装层温度稳定性研究
    1.3 本文主要研究工作
第二章 混杂纤维对改性SMA高温稳定性影响研究
    2.1 纤维改性沥青混合料的发展
    2.2 混杂纤维SMA沥青混合料高温稳定性试验研究
        2.2.1 原材检测
        2.2.2 矿料配合比设计
        2.2.3 试验思路
        2.2.4 最佳油石比
        2.2.5 高温稳定性试验
    2.3 本章小结
第三章 复合铺装层温度稳定性试验研究
    3.1 GFRP的力学性能
    3.2 层间稳定性试验
        3.2.1 试验装置及方案
        3.2.2 试件成型
        3.2.3 试验结果
    3.3 高温稳定性试验
        3.3.1 试验方案
        3.3.2 试验结果
    3.4 热相容试验
        3.4.1 铺装层与桥面板剥离分层机理
        3.4.2 试件设计及试验方案
        3.4.3 试验结果
    3.5 本章小结
第四章 复合铺装层永久变形研究
    4.1 蠕变基本理论
        4.1.1 蠕变模型的选取
        4.1.2 沥青混合料流变特性参数
    4.2 钢桥面铺装路面永久变形仿真模型
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 荷载条件
        4.2.3 材料参数
    4.3 桥面永久变形仿真结果及分析
        4.3.1 轴载作用下仿真结果及分析
        4.3.2 紧急制动作用仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3799566