防水粘结层对桥面铺装受力的影响

上面层顶面应力 U @ T & 上面层底面应力 U @ T & 下面层底面应力 U @ T & 防水层底面应力 U @ T & 压应力 $ 0 " % )% $ 0 " ) &% $ 0 ! ! #" $ 0 ) ) &$ $ 0 + , 00 压应力 $ 0 & " #% $ 0 ! , )+ 压应力 $ 0 & # 0% $ 0 + $ #! 压应力 $ 0 & & &0 $ 0 ! & #& 压应力 $ 0 $ ) )) $ 0 & ) "% + + + 压应力 $ ) ," $ 0 $ 0 $ & ))
!确定! 其中! !为水平力系数! 按急刹车时最不 '& ( 利情况取 $ 0 # &
图& '铺装层结构计算模型网格划分示意及局部放大

@=防水粘结层对桥面铺装受力的影响分析
@? <=力学模型及计算参数 @0 <0 <=基本假定 为了对桥面铺装结构建立合理的力学模型以 分析 结 构 层 间 的 应 力 分 布! 本 文 采 用 以 下 基 本 假定"& $ 混凝土桥面板是均匀%连续%各向同性的 弹性材料# "! $ 在常温和低温状态下! 沥青混合料同样 是均匀%连续%各向同性的弹性材料# "+ $ 结构层间接触状态为连续接触# "" $ 忽略桥面负弯矩和桥梁振动的影响& @0 <0 >=铺装结构层力学计算模型 本文的计算模型选取 0;0; 的正方形桥 面铺装结构体系! 利用对称性进行计算分析& 在 轮载作用区域附近采用三维六节点五面体实体单 元! 其他区域采用三维八节点六面体实体单元& 计算模型的约束边界条件为上%下表面为自由面! 四周边 界 面 完 全 固 定& 计 算 模 型 网 格 划 分 如 图& & @0 <0 @=荷载 进行力学计算时考虑竖向荷载与水平荷载综 合作用的情况& 竖向荷载取双轮组单轴轴载 & $ $ S1为计算荷载!轮胎接地压强 O1 $ 0 ,@ T & !当量 圆半径 S 1 & $ 0 0 0% ; !当量圆圆心到圆隙中心距离 G1 & # 0 ) )% ; #考虑水平作用力时!按公式 -1 O-
第! "卷第 #期 ! $ $ %年 & $月
结'构'工'程'师 !" # $% " $# & '( )* + ), , # -
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防水粘结层对桥面铺装受力的影响
蒋甫海&'周'冰!'张崇高+
"& 0 同济大学桥梁工程系!上海 ! $ $ $ ) ! #! 0 山东济荷高速公路有限公司!济南 ! # $ $ $ ! # + 0 青岛市公路管理局!青岛 ! 0 0 $ 0 & $
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''另外!考虑到国内汽车超载现象严重!为保证 桥面铺装层在超载情况下能安全工作! 本文除计 算了标准接地压强 $ 0 ,@ T & 下的各层剪应力外! 还计算了 O1 & 0 &@ T & 和 O1 & 0 #@ T & 两种荷载 作用下的应力分布& @0 <0 A=计算参数 对于典型的桥面铺装结构和铺装材料! 其计 算参数可参见表 & &
<=概=述
随着我国交通事业的发展和桥梁的兴建! 桥 面铺装问题表现得越来越突出! 桥面铺装层的早 期破坏成为一个亟待解决的问题& 桥面铺装层处 于复杂的应力% 应变状态中! 同时! 在车辆的频繁 起动%制动引起的水平作用力下!铺装层与桥面板 间产生了较大的剪应力& 当剪应力超过层间极限 抗剪能力时!就会在水平方向上产生相对位移而 发生剪切破坏& 因此! 准确分析不利状态下的层 间剪应力变化规律!选用合适的防水粘结材料!是 解决桥面铺装问题的关键& 本文结合济荷高速公
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收稿日期 ! $ $ %( $ "( $ !
水粘结层对铺装层受力的影响! 给防水粘结层的 设计提供了指导&
>=桥面铺装层的特点及破坏形式
>? <=桥面铺装层的受力特点 桥面铺装层与一般沥青混凝土路面相比! 除 具有荷载及温度敏感性强等特点外! 还具有以下 两个突出特点"& $ 桥面铺装体系中不同材料间的模量差很 大!水泥混凝土与沥青混凝土的模量比为 + $左 右!而一般沥青路面结构体系中相邻层次的模量
摘'要'简要介绍了桥面铺装层的受力特点和破坏形式 采用三维有限元软件 对铺装层进行力学计 算探讨了最大剪应力沿深度方向的变化规律并着重分析了防水粘结层对桥面铺装受力的不利影响 结果表明防水粘结层是桥面铺装层的薄弱环节不设防水粘结层将大幅改善桥面铺装的受力性能 关键词'桥面铺装 防水粘结层 受力分析
万方数据
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沥青混凝土铺装层的模量小得多! 这样就形成了 /硬 ( 软( 硬0 的结构形式! 即中间的防水粘结层 成了软弱夹层!影响了整个桥面铺装结构的受力
=表 @ =1 &9 ' ) @
荷载 U @ T & $ 0 , & & 0 & 0 # , $ 0 & & 0 & 0 # 最大拉应力 " 设防水层$ 最大拉应力 " 不设防水层$ 应力类型
铺装层最大拉应力分布 D&6+ H&' " ) * + ' )* " # ) * * ./ 4 + / / ) # ) " ' &;) # *
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