水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第38卷，第3期公路工程VoI．38．No．32013年6月HighwayEngineeringJun．，2013水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研究马吉倩’，张红兵(1．湖南省高速公路管理局，湖南长沙410003；2．天津市市政工程研究院，天津300074)[摘要]不同的桥面铺装结构参数、荷载形式、环境条件、桥梁跨径及层间接触条件等都会对沥青铺装层的力学响应产生影响，因此，有必要分析这些因素对水泥混凝土桥面铺装结构的应力应变状况的影响．为铺装层的设计和施工提供理论依据。[关键词]桥面

2、铺装；力学响应；结构参数；层间接触[中图分类号]U433．33[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(20l3)03—0126—06RecearchonInfluenceFactorsofMechanicalResponseforCementConcreteBridgeDeckingMAJiqian，ZHANGHongbing(1．HunanExpresswayAdministrationBureau，Changsha，Hunan410003，China；2．TianjinMunicipalEngineeringI

3、nstitute，Tianjin，300074，China)[Abstract]Differentstructuralparameters，formofload，environmentalconditions，thespanofthebridgeandtheinterlayerbondingconditionshavedifferentmechanicalresponse．So，itisnecessarytostudyonsomanyinfluencefactorsforcementconcretebridgedeckin

4、gwhichcanprovidethetheorybasisforpavementdesignandconstruction．[Keywords]bridgedeckingpavement；mechanicalresponse；structuralparameters；Interlayeront丹t0引言不同类型水泥混凝土桥面受力特点各有不同，本文将从工程中应用较多的混凝土箱型梁为基本桥梁类型进行力学响应分析，力学分析采用ANSYS力学分析软件进行建模计算，分析软件采用通用有限元计算程序，计算采用8结点等参实体单元，划分网

5、格时把荷载作用处及其附近作适当处理，以满足非图1箱型梁桥1／4模型均布荷载施加的要求；对箱梁各个拐角处网格进行Figure11／4modelofbox—girderbridge加密，避免出现畸形单元，以求得比较精确的计算结果。边界条件假设为：支座端梁体底端面所有节点对箱梁桥面铺装的力学分析中采用了600kPa／25kN荷载分布形式，其中600kPa／25kN表示胎压全部施加竖向约束和垂直于行车方向约束；跨中横600kPa，每个轮胎所承受轴载25kN。通过软件分断面和位于桥梁中心线的纵断面分别施加对称约束。由于本研究的主要目

6、的在于分析轮载附近的铺析混凝土箱型梁铺装层结构参数、荷载、环境、层问装层内的应力响应，在建立三维有限元模型时，为提接触条件、桥梁跨径5个因素的变化对力学受力响高计算精度，对实际断面按刚度作了等效简化，建立应的影响规律，分析力学变化特点，为混凝土箱梁的了整桥模型，整桥的1／4模型如图1所示。设计施工提供有力的理论基础。[收稿日期]2012一I1i4[作者简介]马吉倩(1983一)，男．安徽阜阳人，工程师，主要从事公路工程试验与检测工作。学兔兔www.xuetutu.com第3期马吉倩，等：水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研

7、究l27表面拉应力、沥青层与昆凝土层之间的剪应力、沥青1铺装层结构参数变化对力学响应的影响层内最大剪应力及沥青层内最大拉应变的变化规本部分主要就铺装层厚度、模量变化对力学响律。应的变化进行分析。计算结果如表1和表2。表1铺装层厚度变化时的材料参数1．1厚度TablelThematerialparametersofpavementlayerthickness为分析不同铺装层厚度对结构应力场的影响，chanzes针对不同厚度的单层铺装结构，计算分析箱型梁桥桥面铺装层内的应力响应。这里主要考虑了沥青层表2不同面层厚度时的应力响应

8、(箱梁)Table2Stressresponseofdifferentthicknessofsurfacelayer(Boxgirder)由以上图表可见：⑤铺装层内的最大剪应力峰值随厚度变化的①分析表明，纵向拉应力随着厚度的增大先增趋势较为复杂，当面层厚度小于12am时，铺装层内加，在厚度为12ca时出