国家自然科学基金(50908054)
- 作品数：6 被引量：26H指数：4
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- 用于开启桥的轻质环氧沥青混凝土桥面铺装力学性能(英文)被引量：1
- 2012年
- 拟定质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的碎石型陶粒环氧沥青混合料和圆型陶粒环氧沥青混合料,进行高温抗车辙性能、水稳定性及低温弯曲性能试验.采用有限元方法分析开启桥在行车和开启2种状态下的力学响应.最后成型含钢桥面板、防水黏结层及环氧沥青混凝土的复合结构试件来验证2451型环氧沥青黏结料的界面黏结强度.研究结果表明,质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的陶粒环氧沥青混合料均能满足钢桥面铺装的力学性能要求.替代百分数为70%的圆型陶粒环氧沥青混合料由于其在减轻铺装质量等方面的优势被推荐为开启桥桥面铺装用的首选材料.桥面铺装层间剪应力随着开启角度的增大而增大,并在开启角度达到最大值85°时达到峰值.通过室内试验结果可知,天津响螺湾立转式开启桥在桥面铺装铺筑完成并养生3d后可进行首次开启.
- 刘云钱振东张磊江陈龙
- 关键词：钢桥面铺装剪应力
- 立转式开启桥铺装结构静动响应分析被引量：4
- 2010年
- 为了探讨立转开启式桥梁桥面铺装早期病害的产生机理,从力学分析的角度出发,以天津海响螺湾开启桥为工程背景,采用有限单元方法,建立了开启桥正交异性钢桥面铺装体系仿真模型.对于桥梁闭合阶段,分析了铺装层在车载作用下的静力响应,并验证了模型的有效性;对于桥梁开启阶段,计算了不同开启角位置时铺装层的动力响应,并分析不同开启速度和铺装结构模量对铺装层动力响应的影响.研究结果表明:铺装层的剪切应力随着开启角度的增大而增加,开启角度和速度的变化会引起剪切应力的非均匀分布;在开启速度和铺装模量较大时,剪切应力将大于桥梁闭合通车状态下的最大不利应力,成为控制指标;由于环境温度的变化,铺装层的模量较难控制,因此提出一个适宜的开启速度以减小铺装层与钢板之间的剪切应力,而在设计开启速度较大时则提出模量的控制指标.
- 张磊钱振东刘云
- 关键词：桥面铺装有限单元法动响应
- 考虑温度与荷载耦合作用的连续配筋混凝土复合式路面损伤分析被引量：10
- 2011年
- 连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与CRCP面板厚度比的临界值为0.15,达到或超过这一临界厚度比值,沥青面层改善CRCP面板温度状况的作用才会发挥明显。在此基础上进一步分析了复合式路面在温度与荷载耦合作用下,CRCP面板结构损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究结果可以为CRCP+AC复合式路面的设计以及施工过程中的裂缝控制提供理论依据与借鉴。
- 张磊黄卫王斌钱振东
- 关键词：复合式路面
- 利用混凝土损伤塑性模型评价CRCP+AC复合式路面的损伤演变
- 2010年
- 在连续配筋混凝土复合式路面(CRCP+AC)的研究中,CRCP面板的裂缝形态和分布模式是影响今后路面使用性能和生命周期的重要因素。研究采用ABAQUS有限元程序中的混凝土损伤塑性模型(CDP)表征CRCP面板的力学特性,结合三维瞬态热传导分析的温度场数据,分析了变温条件下的结构损伤情况;并进一步分析复合式路面在温度变化和交通荷载耦合作用下,CRCP面板损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究认为沥青面层的作用不仅仅局限在功能性方面,它可以明显改善CRCP面板的受力状况;复合式路面设计中应根据CRCP面板的温缩性能和损伤性能综合考虑沥青面层的合理厚度。
- 王斌杨军张磊
- 关键词：复合式路面混凝土损伤塑性模型
- 面向桥面铺装动力响应分析的多尺度桥梁模型被引量：6
- 2012年
- 为了解决传统桥面铺装设计方法不能反映在行车荷载与桥梁振动特性耦合作用条件下的铺装动力响应问题,提出一种面向桥面铺装动力响应分析的多尺度桥梁模型的构建新方法。该方法首先综合考虑桥面铺装和桥梁结构特性对建模的要求,建立整桥有限元仿真模型,然后构建精细化桥面铺装体系局部梁段模型,最后通过动力子结构方法将整桥结构与桥面铺装局部结构衔接,并以某大跨径悬索桥为例进行实例分析。结果表明:由于考虑整桥动力特性和不平度的影响,将使计算结果(不平度等级为A)比静力计算结果大10%～15%,并且随着不平度的增加而非线性增加;采用该模型的构建方法可以避免现行桥面铺装设计中采用静载偏不安全的缺点。
- 张磊伍石生黄卫陈团结沈孔健
- 关键词：桥面铺装动力响应子结构
- 连续配筋混凝土路面路用性能预测与评价方法被引量：5
- 2012年
- 为了给连续配筋混凝土路面的材料设计与裂缝控制研究提供理论依据与参考,并探讨道路早期行为与路用性能之间的因果关系,建立了基于有限元的早期行为预测及评价路面路用性能的计算模型。该模型考虑了混凝土材料性质的时间效应、蠕变特性以及钢筋与混凝土的界面效应等,重点分析了混凝土骨料、抗拉强度变异系数、纵向配筋率、钢筋层位置、钢筋与混凝土粘结-滑移关系以及基层类型等对裂缝宽度、裂缝间距与冲断破坏行为规律的影响。结果表明:选用低膨胀率、低干缩、低弹性模量的混凝土材料,保证混凝土抗拉强度的均匀,采用摩阻系数低的基层材料等都有利于获得良好的路用性能;利用非线性钢筋混凝土界面粘结-滑移模型或考虑极限滑移关系,预测发生冲断破坏的可能性较低。
- 王斌黄卫杨军张磊
- 关键词：道路工程连续配筋混凝土路面有限元方法路用性能
