带裂缝的钢桥面铺装层动水压力仿真分析
发布时间：2021-12-24 11:58
钢桥面铺装作为大跨径桥梁建设的一项关键技术,是国内外近些年的一个研究热点。直接铺设沥青铺装层的钢桥面在不同荷载、不同温度以及疲劳破坏等因素的影响下,其变形和受力情况的复杂程度远远高于高速公路路面。从国内外诸多大跨径桥梁桥面铺装层的实例看,性能相对于改性沥青和普通沥青混凝土铺装层,较为优越的环氧沥青铺装层也易产生诸多病害,其中表现最为突出的是裂缝类。钢桥面铺装层的维修大多集中在雨季过后,本文针对带裂缝的钢桥面铺装层在路面有积水的情况进行分析和研究,研究带裂缝的钢桥面铺装层水损害问题。本文首先对动水压力的形成机理及其对钢桥面铺装的影响做了深入调查。其次,利用FLUENT软件根据计算流体力学的方法建立流固耦合有限元模型并进行仿真分析,重点分析了轮胎运动时裂缝内部的混合流体分布情况及压力分布。并且通过控制车辆行驶速度、水膜厚度、裂缝宽度、裂缝深度和轮胎中心距离裂缝中心的距离等变量,研究多种工况下铺装层裂缝内部混合流体分布情况和压力分布。由此得到了影响铺装层裂缝内的动水压力的最不利因素。分析结果表明:随着速度增大、水膜厚度增大、裂缝深度的增加和裂缝宽度的增加,裂缝内部动水压力和最大动水压力都随之...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１沥青路面破坏??
主要由降水的强度、路拱横坡和路表的平整度等因素决定。当车辆在积水路面行驶时，??车辆轮胎不断碾压水膜层，积水受到外部挤压作用后从轮胎两侧与轮胎花纹的间隙排??出。（如图２．１所示）由于车辆瞬时的挤压作用使原本保持静止的水产生了一个短暂的??瞬时的水压力，我们称之为动水压力［５２］。??’?種轮胎??动水压力｜??图２．１轮胎和路面之间的动水压力??２．２．２表面动水压力的理论计算??为了清楚地表示轮胎、水膜、路面三者之间的相对运动关系，我们将轮胎固定不动，??使水膜和路面以相同的速度ｖ向轮胎的方向运动，在轮胎和路面的挤压作用下，水膜变??成楔形。积水中行驶的轮胎图如图２．２所示。??！＞■??图２．２积水中行驶的轮胎??假设轮胎的胎面为平面，即忽略轮胎花纹，Ｍ时假定路面与轮胎之间的倾角非常小，??几乎趋近于零，此时相对于轮胎向前运动的水遇到轮胎路彻接触面以后，水无法继续运??动只能从接触面两侧流出，在此状态下作出水的流线如图２．３所示：??９??
主要由降水的强度、路拱横坡和路表的平整度等因素决定。当车辆在积水路面行驶时，??车辆轮胎不断碾压水膜层，积水受到外部挤压作用后从轮胎两侧与轮胎花纹的间隙排??出。（如图２．１所示）由于车辆瞬时的挤压作用使原本保持静止的水产生了一个短暂的??瞬时的水压力，我们称之为动水压力［５２］。??’?種轮胎??动水压力｜??图２．１轮胎和路面之间的动水压力??２．２．２表面动水压力的理论计算??为了清楚地表示轮胎、水膜、路面三者之间的相对运动关系，我们将轮胎固定不动，??使水膜和路面以相同的速度ｖ向轮胎的方向运动，在轮胎和路面的挤压作用下，水膜变??成楔形。积水中行驶的轮胎图如图２．２所示。??！＞■??图２．２积水中行驶的轮胎??假设轮胎的胎面为平面，即忽略轮胎花纹，Ｍ时假定路面与轮胎之间的倾角非常小，??几乎趋近于零，此时相对于轮胎向前运动的水遇到轮胎路彻接触面以后，水无法继续运??动只能从接触面两侧流出，在此状态下作出水的流线如图２．３所示：??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型钢桥面铺装技术应用[J]. 范磊,熊健. 广东公路交通. 2017(04)
[2]钢桥面铺装材料与技术的研究与现状[J]. 田宁宁,陈露一. 建材世界. 2017(01)
[3]MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能影响因素研究[J]. 张顺先. 公路交通技术. 2016(04)
[4]沥青混合料抗冲刷性能的试验研究[J]. 朱唐亮,谈至明. 公路交通科技. 2015(05)
[5]移动荷载作用下渗流-应力耦合沥青路面动力响应[J]. 司春棣,陈恩利,杨绍普,王扬,郁圣维. 振动与冲击. 2014(15)
[6]基于高温性能的沥青混合料级配设计研究[J]. 柴彩萍. 中外公路. 2013(03)
[7]沥青路面饱水状态下的孔隙水压力求解[J]. 柳捷,谢菲. 中外公路. 2013(03)
[8]基于使用性能的钢桥面铺装环氧沥青混凝土设计[J]. 张肖宁,张顺先,徐伟,黄志勇,吴文亮,苑苗苗. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[9]压电传感器测量路面动水压力研究[J]. 蒋泽民,高俊启,季天剑,盛余祥,张春海,徐姣. 传感器与微系统. 2012(04)
[10]钢桥面铺装国内外研究现状[J]. 李玮,谢甲闰. 山西建筑. 2010(28)
硕士论文
[1]动水压力作用下沥青混凝土路面破坏研究[D]. 魏鹏克.重庆交通大学 2013
[2]沥青路面水损坏的动水压力驱动机理研究[D]. 欧金秋.山东大学 2012
[3]沥青路面水损害机理与防治措施研究[D]. 刘乃科.山东大学 2011
[4]水和荷载耦合作用下沥青路面动力响应研究[D]. 邓融.大连海事大学 2010
本文编号：3550444
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１沥青路面破坏??
主要由降水的强度、路拱横坡和路表的平整度等因素决定。当车辆在积水路面行驶时，??车辆轮胎不断碾压水膜层，积水受到外部挤压作用后从轮胎两侧与轮胎花纹的间隙排??出。（如图２．１所示）由于车辆瞬时的挤压作用使原本保持静止的水产生了一个短暂的??瞬时的水压力，我们称之为动水压力［５２］。??’?種轮胎??动水压力｜??图２．１轮胎和路面之间的动水压力??２．２．２表面动水压力的理论计算??为了清楚地表示轮胎、水膜、路面三者之间的相对运动关系，我们将轮胎固定不动，??使水膜和路面以相同的速度ｖ向轮胎的方向运动，在轮胎和路面的挤压作用下，水膜变??成楔形。积水中行驶的轮胎图如图２．２所示。??！＞■??图２．２积水中行驶的轮胎??假设轮胎的胎面为平面，即忽略轮胎花纹，Ｍ时假定路面与轮胎之间的倾角非常小，??几乎趋近于零，此时相对于轮胎向前运动的水遇到轮胎路彻接触面以后，水无法继续运??动只能从接触面两侧流出，在此状态下作出水的流线如图２．３所示：??９??
主要由降水的强度、路拱横坡和路表的平整度等因素决定。当车辆在积水路面行驶时，??车辆轮胎不断碾压水膜层，积水受到外部挤压作用后从轮胎两侧与轮胎花纹的间隙排??出。（如图２．１所示）由于车辆瞬时的挤压作用使原本保持静止的水产生了一个短暂的??瞬时的水压力，我们称之为动水压力［５２］。??’?種轮胎??动水压力｜??图２．１轮胎和路面之间的动水压力??２．２．２表面动水压力的理论计算??为了清楚地表示轮胎、水膜、路面三者之间的相对运动关系，我们将轮胎固定不动，??使水膜和路面以相同的速度ｖ向轮胎的方向运动，在轮胎和路面的挤压作用下，水膜变??成楔形。积水中行驶的轮胎图如图２．２所示。??！＞■??图２．２积水中行驶的轮胎??假设轮胎的胎面为平面，即忽略轮胎花纹，Ｍ时假定路面与轮胎之间的倾角非常小，??几乎趋近于零，此时相对于轮胎向前运动的水遇到轮胎路彻接触面以后，水无法继续运??动只能从接触面两侧流出，在此状态下作出水的流线如图２．３所示：??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型钢桥面铺装技术应用[J]. 范磊,熊健. 广东公路交通. 2017(04)
[2]钢桥面铺装材料与技术的研究与现状[J]. 田宁宁,陈露一. 建材世界. 2017(01)
[3]MA浇注式沥青混凝土高温稳定性能影响因素研究[J]. 张顺先. 公路交通技术. 2016(04)
[4]沥青混合料抗冲刷性能的试验研究[J]. 朱唐亮,谈至明. 公路交通科技. 2015(05)
[5]移动荷载作用下渗流-应力耦合沥青路面动力响应[J]. 司春棣,陈恩利,杨绍普,王扬,郁圣维. 振动与冲击. 2014(15)
[6]基于高温性能的沥青混合料级配设计研究[J]. 柴彩萍. 中外公路. 2013(03)
[7]沥青路面饱水状态下的孔隙水压力求解[J]. 柳捷,谢菲. 中外公路. 2013(03)
[8]基于使用性能的钢桥面铺装环氧沥青混凝土设计[J]. 张肖宁,张顺先,徐伟,黄志勇,吴文亮,苑苗苗. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[9]压电传感器测量路面动水压力研究[J]. 蒋泽民,高俊启,季天剑,盛余祥,张春海,徐姣. 传感器与微系统. 2012(04)
[10]钢桥面铺装国内外研究现状[J]. 李玮,谢甲闰. 山西建筑. 2010(28)
硕士论文
[1]动水压力作用下沥青混凝土路面破坏研究[D]. 魏鹏克.重庆交通大学 2013
[2]沥青路面水损坏的动水压力驱动机理研究[D]. 欧金秋.山东大学 2012
[3]沥青路面水损害机理与防治措施研究[D]. 刘乃科.山东大学 2011
[4]水和荷载耦合作用下沥青路面动力响应研究[D]. 邓融.大连海事大学 2010
本文编号：3550444
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