T梁桥沥青混凝土铺装层剪应力状况有限元分析.pdf

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1、第29卷第2期2012年2月公路交通科技JoumalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．29No．2Feb．2012doi：lO．3969／j．issn．1002—0268．2012．02．016T梁桥沥青混凝土铺装层剪应力状况有限元分析李江1’2，马佳奇3，郝培文2，孔永健3(1．交通运输部公路科学研究院，北京100088；2．长安大学公路学院，陕西西安710064；3．北京交通大学，北京100044)摘要：为分析水泥混凝土桥梁桥面铺装的内部受力状况，以清河四桥为蓝本，建立了连续T梁桥有限元模型，结合

2、T梁桥的受力特点以及桥面铺装破坏主要形式，分析了不同载荷情况、不同的制动力、不同模量组合对层间最大剪应力的影响。分析表明：荷载等级的大小对层间剪切应力的影响更为显著；在铺装层的材料选取时，应该考虑模量对铺装层拉应力及最大剪应力；环氧沥青混凝土有较高的模量和抗拉抗剪切性能，适用于混凝土连续T梁桥的桥面铺装。关键词：桥梁工程；剪切破坏；ABAQus；有限元；模量；制动力；T梁桥中图分类号：u443．33文献标识码：A文章编号：1002一0268(2012)02—0087一05FiniteEIementAnaIysisOnShearStrengthOfBituminOuSCO

3、ncretebetweenT-ShapedBridqePavementLaVersLIJian91一，MAJiaqi3，HAOPeiwen2，KONGYon舀ian3(1．ResearchInstituteofHighway，MinsitryofTransport，Beijinglo0088，China；2．schoolofHighway，Ch锄ghUniversity，Ⅺ’蚰Sh咖i710064China；3．Be讲ngJiaotongUniVersity，Beijing100044，China)Abstract：Inordertoanalysetheintemalf

4、orcecondition“b而dgedeckpavementofcementconcretebridge，the6niteelementmodelofcontinuesT·sh8pedbeambridgewasbuiltbasedonQingheForthBridge．CombinedwiththemechanicalbehavioranddeckpaVementdamagefeatur．esofT—shapedbridge，theeffectsofdifkrentloadconditions，differentbrakingforces，anddifkrentmod

5、uluscombination8onma)【shearstressbetweenlayerswereanalyzed．Itshowsthat(1)theeffectofloadlevel0nshearstressbetweenlayersismoreobvious；(2)theefkctofmodulusont}lemaximumshearstressandtensilestressinpavementlayersshouldbeconsideredinpavementmaterialselection；(3)epoxy鼬phaltconcreteh鹊ahigherte

6、nsilemodulusandshearpmpeniesforconcretecontinuousT-beamb而dgedeckpavement．Keywords：b而dgeengineering；shearfailure；ABAQUS；6niteelement；，modulus；brakingforce；T·shapedbridge0前言目前，在进行桥梁结构设计时，对桥面铺装层通常不进行专门的计算分析。交通量和重型车辆的日益增加，诱发并导致铺装层过早地发生破损，这不仅防碍了正常的交通，而且带来了巨大的经济损失⋯。沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土收稿日期：20l

7、l一07一19基金项目：中央级公益性科研所摹本科研业务费专项资金项目作者简介：李江(1978一)。男，山东青岛人．副研究员．(30196419@qq．com)公路交通科技第29卷桥面铺装相比，损坏形式有所不同。主要有：(1)铺装层内部产生较大的剪应力，引起不确定破坏面的剪切变形，或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力较弱，在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏，产生推移、拥包等病害；(2)因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的开裂．在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混