CFRP增强钢纤维混凝土钢桥面铺装力学性能试验与数值模拟

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1、第40卷，第6期公路工程Vo1．40，No．62015年12月HighwayEngineeringDee．，2015CFRP增强钢纤维混凝土钢桥面铺装力学性能试验与数值模拟徐欣，方海，徐超，刘伟庆，庄勇(1．南京工业大学土木工程学院，江苏南京211816；2．中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉430034)[摘要]由于我国Et益增加的交通量，很多正交异性钢桥面铺装和正交异性钢板在服役期内都出现了很多病害。碳纤维(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等优越性，钢纤维混凝土具有沥青混凝土没有的刚度和普通混凝土没有的抗裂性能。对于将这两种材料用于钢桥面铺装中形

2、成的组合桥面板，取涡河大桥主桥钢箱梁的一段正交异性钢板，分别对“无铺装”，“沥青混凝土铺装”，“钢纤维混凝土铺装”3种模型进行有限元模拟，比较正交异性钢板的应力、挠度、铺装层的纵向拉应力和横向拉应力，找出最不利荷载工况及变化规律。通过计算比较“沥青混凝土铺装”、“钢纤维混凝土铺装”和“CFRP一钢纤维混凝土铺装”3种铺装层的纵向和横向拉应力，得出CFRP网格筋对铺装层表面拉应力的控制作用。结果表明低弹模铺装时横向拉应力为控制应力，而高弹模铺装时纵向拉应力为控制应力，正交异性钢板应力最大部位发生在横隔板开孔附近，碳纤维网格筋可以有效地降低铺装面层的横向和纵向

3、拉应力。r关键词】正交异性钢桥面板；碳纤维网格筋；钢纤维混凝土；钢桥面铺装[中图分类号]TB332；TB301；U443．33[文献标识码】A[文章编号】1674-0610(2015)06-0044-07ExperimentalResearchandFniteElementAnalysisonSteelBridgeDeckinCFRPReinforcedSFRCPavementsXUXin，FANGHai，XUChao，LIUWeiqing，ZHUANGYong(1．CollegeofCivilEngineering，NanjingUniversityof

4、Technology，Nanjing，Jiangsu210009，China；2．ChinaRailwayMajorBridgeReconnaissance＆DesignInstituteCo．，Ltd，Wuhan，Hubei430034，China)[Abstract]Mostorthotropicsteeldeckpavementsandorthotropicsteelplatesappearedmanyseri—OUSdiseasesintheserviceperiodbecauseoftheincreasingtraficinourcountry．

5、CarbonFibreReinforcedPolymer(CFRP)hasthesuperiorityoflightweight，highstrength，corrosionresistanceandSOon．Thestiff-ness0fbitulithconcreteissmal1andnormalconcretecrackresistanceispoor．Butthesteelfiberrein—forcedconcretehasgreatstiffnessandgoodcrackresistance．Thispaperproposedanewcom

6、positedeckcombinedwithCFRPandSFRC．AnorthotropicplateofGuoheBridgeiscalculatedasacase．TheStressanddeflectionofOrthotropicsteelplate．thelongitudinaltensilestressandtransversetensilestressofpavementhavebeencalculatedinthreemodels，including“withoutpavement”，“withbitumen”and“Steelfiber

7、reinforcedconcrentpavement”．Themostunfavorableloadconditionandthechangerulehavebeenfoundout．CFRPcaninhibitpavementsurfacetensilestresscomparedwith“withasphalt”，and“Steelfiberreinforcedconcrentpavement”．TheresuhsindicatethatthecentrelstressisthemaximumtransversetensilestressinlOWel

8、asticmoduluspavement．andthemaximu