国家教育部博士点基金(20050286008)
- 作品数：7 被引量：84H指数：6
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- 开口加劲肋正交异性钢桥面铺装力学行为特性研究被引量：1
- 2008年
- 为了研究开口加劲肋正交异性钢桥面铺装的力学行为特性,通过建立钢箱梁和铺装整体三维有限元模型,分析了荷载作用下铺装层最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力等技术指标的变化及分布规律。得到如下结论:拉应力是导致铺装出现开裂破坏的主要原因,疲劳裂缝应沿桥梁的纵向;当以拉应力作为控制指标时,钢桥面铺装在距离横隔板0.4 m范围内受力最为不利;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装应变水平远大于一般沥青路面;铺装对车辆荷载的应力应变响应具有很强的局部效应;铺装与钢板层间剪应力较大,在铺装结构设计时应注意选择具有较强抗剪强度的粘结材料。
- 姚波张磊程刚
- 关键词：桥梁工程有限元法钢桥面铺装开口加劲肋
- 钢桥面沥青混凝土铺装疲劳裂缝扩展数值分析被引量：9
- 2008年
- 为揭示钢桥面沥青混凝土铺装裂缝行为机理,分析了铺装层疲劳裂缝扩展阻力曲线,利用复合梁疲劳试验数据,采用三维有限元方法,研究了铺装层裂缝启裂、扩展直至失稳的全过程。结果表明:疲劳裂缝扩展阻力曲线形式与材料类型和"铺装层+钢板"复合结构有关系;当天然初始裂缝长度为0时,疲劳裂缝扩展一般存在3个阶段:起始扩展区、稳态扩展区和失稳扩展区,此时复合梁的疲劳寿命接近800万次;当初始裂缝长度为10 mm时,疲劳裂缝扩展直接进入失稳扩展区,疲劳寿命约为200万次;裂缝增长率与荷载作用次数之间存在良好的非线性关系。可见,钢桥面铺装层宜选用空隙率小、易密实的铺装材料,同时可根据荷载作用次数推断出铺装层疲劳裂缝的状态。
- 陈团结黄卫汪双杰
- 关键词：桥梁工程桥面铺装
- 沥青路面结构非线性瞬态温度场数值模拟被引量：6
- 2008年
- 为了较准确地预测路面结构温度分布,解决实测耗费大的问题,基于热传学原理,建立沥青路面结构体系的非线性瞬态温度场计算模型,借助路面所处地区的标准气象资料,确定温度场的边界条件和初始条件,采用AD INA有限元进行分析求解。计算结果表明:沿路面深度方向,温度呈非线性分布并出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;日温差随路面深度增加呈指数分布迅速减小。计算结果和实测值的对比分析表明,该模型具有很高的预测精度。
- 罗桑李勇舒富民陈磊磊
- 关键词：沥青路面热分析有限元法仿真
- 正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析被引量：33
- 2006年
- 计算和分析正交异性钢桥面铺装层表面裂缝应力强度因子,在此基础上应用Paris扩展公式预测铺装层疲劳寿命。将奇异单元布置在铺装层表面裂缝前沿,建立正交异性钢桥面系三维断裂力学有限元模型,计算铺装层表面裂缝的应力强度因子;分析裂缝应力强度因子随轴载作用位置的变化规律,确定了带裂缝铺装层轴载作用的最不利荷位;以最不利荷位作为轴载作用的标准荷位,计算应力强度因子随裂缝扩展深度的变化,并数值拟合得到了应力强度因子与裂缝深度的关系式;将应力强度因子的深度关系式代入Paris公式,积分得到铺装层的疲劳寿命。计算结果表明,基于钢桥面铺装层带裂缝工作的事实,应用断裂力学方法预测钢桥面铺装层疲劳寿命是可行的。
- 黄卫林广平钱振东刘振清
- 关键词：正交异性钢桥面板钢桥面铺装应力强度因子
- 钢桥面铺装局部修复方案试验研究被引量：18
- 2006年
- 钢桥面铺装的修复技术是钢桥面铺装技术研究的重要组成部分,其复杂性在一定意义上远大于新建大跨径钢箱梁桥的桥面铺装研究。江阴大桥为主跨1385m的钢箱梁悬索桥,钢桥面采用47 mm浇注式沥青混凝土铺装,通车三年多后钢桥面出现大面积破坏。对江阴大桥钢桥面铺装出现的破坏类型以及钢箱梁构造等特点进行研究,在室内试验研究如弯曲试验、拉拔试验、车辙试验、复合梁疲劳试验的基础上,提出了5.0 cm、5.5 cm、6.0 cm不同厚度的双层环氧沥青混合料与“浇注式沥青混合料+环氧沥青混合料”4种结构方案,并利用江阴大桥钢桥面铺装大修的机会,选取代表性梁段作了试验段。研究表明双层环氧沥青混合料性能优于其他方案,此研究为我国钢桥面铺装局部修复方案的确定以及成功实施提供基础依据。
- 黄卫钱振东张磊
- 关键词：环氧沥青混合料浇注式沥青混合料江阴大桥
- 考虑不平度的桥面铺装动响应分析被引量：17
- 2007年
- 从动力学的角度出发,模拟考虑由桥面的不平度引起的行驶车辆的随机动荷载,应用有限元方法分析了铺装层在车辆随机动荷载作用下的动力响应分布规律,并与以往的移动恒载作用下铺装层的动力响应和静力响应的分析结果做出比较。分析表明,针对铺装层而言,相邻的两块横隔板的跨中位置为最不利荷载位置;考虑桥面不平度情况下铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的峰值分别是只考虑冲击系数的移动恒载作用下的1.33倍和1.39倍;讨论了车速的变化对铺装层的最大竖向位移和最大横向拉应力的影响。研究结果为铺装层的混合料和结构设计提供了理论依据,对桥面施工及维护提出了严格要求。
- 钱振东刘云黄卫
- 关键词：钢桥面铺装有限单元法动力响应
- 基于车轮-桥面接触耦合特性的铺装层受力分析方法被引量：6
- 2009年
- 为了解决传统桥面铺装设计方法不能准确反映车轮-桥面接触条件下铺装应力响应的问题,提出了一种基于车轮-桥面耦合作用的分析方法。该方法首先建立精细化轮胎及桥面铺装有限元仿真模型,然后将轮胎和桥面铺装的接触耦合转化为时变的边界条件,并形成每一荷载步的整体有限元控制方程,进一步采用Lagrange乘子法和解耦分析技术得到求解接触压应力的迭代方法。以某大跨径长江大桥为例,分析了不同荷位下接触压应力的分布规律,对比了均布荷载和轮胎荷载2种方式对铺装受力状态的影响。结果表明:轮胎荷载作用下铺装的最大纵向、横向拉应力较均布荷载作用更不利,采用轮胎模型可克服现行桥面铺装设计方法中采用均布荷载偏不安全的缺点。
- 张磊张占军黄卫钱振东伍石生
- 关键词：桥梁工程桥面铺装仿真
