材料粘弹性对沥青混凝土钢桥面铺装结构疲劳寿命预估的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2015年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2015No．5DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．05．019材料粘弹性对沥青混凝土钢桥面铺装结构疲劳寿命预估的影响任开亮，黄天贵，赵国云(1．中交第一公路工程局有限公司，北京100024；2．重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司，重庆400025)摘要：为研究材料粘弹性对钢桥面浇注式沥青混凝土铺装结构疲劳寿命预估结果的影响，建立粘弹性

2、有限元模型，分析不同荷载作用次数下铺装结构表面拉应变的变化规律，并基于应变控制的铺装面层混凝土疲劳方程预估铺装的使用寿命。结果表明：由于受材料粘弹性特性影响，随着荷载作用次数增加，钢桥面铺装表面拉应变也随之增大，铺装疲劳寿命降低；荷载作用20000次前变化更为明显，其后则趋于平缓。关键词：桥梁工程；钢桥面铺装；理论分析；粘弹性；浇注式沥青混凝土铺装；疲劳寿命文章编号：1009—6477(2015)05—0080—04中图分类号：U443．33文献标识码：AInfluencesofViscoelas

3、ticityofMaterialsonEstimateofFatigueLifeofPavementStructureofAsphaltConcreteSteelDeckRENKailiang，HUANGTiangui，ZHAOGuoyunAbstract：Inordertoresearchinflueneesofviscoelasticityofmaterialsonestimateoffatiguelifeofpavementstructureofasphaltconcretesteeldec

4、k，thispaperestablishesaviscoelasticityfiniteelementmodelandanalyzeschangerulesoftensilestrainonthesurfaceofpavementstructureatdifferentactiontimesofload，andestimatestheservicelifeofpavementbasedonstraincontrolledfatigueequationofsurfaceconcreteofpavem

5、ent．Theresultsshowthatthetensilestrainonthesurfaceofsteeldeckpavementincreaseswithmoreactiontimesofloadduetoinfluenceofviscousandelasticproperties，andfatiguelifeofpavementdecreases；thechangebefore20000actiontimesofloadismoresignificant，andthenbecomesf

6、lat．Keywords：bridgeproject；steeldeckpavement；theoreticalanalysis；viscoelasticity；poutingtypeasphaltconcretepavement；fatiguelife疲劳寿命预估是钢桥面铺装研究和设计的重要内容之一。常用方法是进行室内疲劳试验，并建立1铺装结构与材料参数基于应变控制的铺装混凝土疲劳方程；然后根据钢1．1铺装结构几何参数桥面铺装结构计算铺装表面最不利横向拉应变，并本文采用的分析对象为SMA+浇注式

7、沥青混结合铺装混凝土疲劳方程求出疲劳寿命J，以模凝土钢桥面铺装结构，见图1。结构上层采用4cm拟钢桥面铺装纵向裂缝出现时的荷载作用次数。厚SMA沥青混凝土以提高铺装层的高温抗车辙能但上述预估过程的准确性受室内外使用环境差力，下层采用3．3cm厚浇注式沥青混凝土以形成更异和材料特性的影响较大，其中材料粘弹性对受力的为有效的防水体系。桥面系主要几何尺寸为：纵向影响是重要因素。本文基于实测铺装材料粘弹性力u型加劲肋上口宽300mm，下口宽170mm，高280学参数进行铺装结构粘弹性力学分析，并结合铺装材

8、mm；钢板厚8mm，间距600mm；桥面顶板厚16料疲劳方程来研究粘弹性对疲劳寿命预估的影响。为便于计算分析，图1中未列出防水粘结层类基金项目：国家科技支撑计划项目(2011BAJ09B04)；重庆市交通科技计划项目(KJXM2012—0389)收稿日期：2015—07—23作者简介：任开亮(1986一)，男，湖南省益阳市人，硕士，工程师．学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2015生2．2计算结果随着加载时间(或加载次数)的延长，铺