超高性能轻型组合桥面铺装结构弯拉受力性能研究

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1、学校代号10532学号S12012008分类号U443.37密级公开硕士学位论文超高性能轻型组合桥面铺装结构弯拉受力性能研究学位申请人姓名蒋汉亮培养单位土木工程学院导师姓名及职称李嘉教授学科专业交通运输工程研究方向钢桥面铺装论文提交日期2015年06月20日学校代号：10532学号：S12012008密级：公开湖南大学硕士学位论文超高性能轻型组合桥面铺装结构弯拉受力性能研究学位申请人姓名：蒋汉亮导师姓名及职称：李嘉教授培养单位：土木工程学院专业名称：交通运输工程论文提交日期：2015年06月20日论文答辩日期：2015年07月01日答辩委员会主席：黄

2、立葵教授Researchontheflexural-tensilepropertiesofhigh-performancelightweightcompositedecksystembyJIANGHanliangB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinTransportationEngineeringintheGradu

3、ateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIJiaJune,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加化际注引用的內容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中心苗明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。－■ｐｉ作者签名：日親：Ｋ年月日齋ｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文

4、的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可抖将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可１＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密。在年解密后适用本授权书。２、不保密ｔｉ。．＂（请在上相应方框内打小）。ｆ作者签名：滴日期：心年／月中日导师签名；曰期：。月别炸／啊郑杉若超高性能轻型组合桥面铺装结构弯拉受力性能研究摘要疲劳开裂和铺装易损一直是大跨径正交异性钢桥面铺装面临的两大世界难题，为解决这两个难

5、题，作者所在团队提出了钢桥面“CRRPC-TPO”超高性能轻型组合桥面铺装体系。本文旨在对该新型铺装体系的弯拉非线性全过程进行分析，主要研究成果如下：（1）为进行“钢板-CRRPC-TPO”复合梁的弯拉非线性数值模拟，通过对材料各种本构模型的分析与相关的试验研究，获得了与该新型铺装结构相符合的钢材、RPC、TPO的应力-应变本构方程；（2）考虑复合梁各组成材料的非线性本构关系，根据内力平衡条件，编制复合梁正截面的数值模拟计算分析程序，获得了其弯矩-曲率关系曲线及荷载-挠度关系曲线；进行复合梁试件的弯拉试验，将试验所得荷载-挠度曲线与数值模拟的结果进行

6、对比，结果显示数值仿真模拟荷载-挠度曲线与试验结果具有相同的发展规律，各特征点的数值吻合良好；（3）观察复合梁弯拉试验过程中的变形全过程，测试其裂缝发展情况，结果表明：弹性阶段复合梁各层材料处于弹性变形阶段，无裂缝生成；裂缝稳定扩展阶段CRRPC基体出现微裂缝；裂缝失稳扩展阶段微裂缝失稳扩展为宏观裂缝；复合梁破坏阶段裂主裂缝两端的CRRPC及TPO几乎变成刚体转动，裂缝宽度的记录无实际意义；（4）建立马房大桥的有限元局部模型进行计算，并将计算结果与实际的检测结果进行了对比分析，结果表明两者应力值与变形值吻合良好，采用该有限元局部模型进行计算得到的数据

7、具有一定的参考意义；在此基础上，建立本铺装结构的有限元局部模型，采用规范荷载进行数值计算，获得了钢桥面铺装层在车轮荷载作用下的最不利荷位及对应的应力值，CRRPC、TPO顶面的最大拉应力分别为9.09Mpa、4.6Mpa；（5）采用材料力学的方法，对复合梁弯拉受力过程中的弹性阶段进行力学计算，得到铺装各层在弹性极限荷载作用下的最大应力值，计算结果显示CRRPC、TPO顶面最大拉应力分别为有限元模型计算结果的3.11倍、2.9倍，证明了该新型铺装体系的可靠性，且具有足够的安全储备。关键词:钢桥面;全过程分析;材料非线性;复合梁;弯拉试验;力学计算II硕

8、士学位论文AbstractFatiguecrackingandpavementdamagearetwomai