桥面铺装层对空心板桥受力性能影响研究

作     者：唐国斌 

作者单位：郑州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：管品武

授予年度：2007年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：空心板桥 铺装层 叠合效应 试验研究 有限元 受力性能 

摘      要：传统桥梁结构设计和计算中不考虑铺装层与主体结构共同受力，因而忽略铺装层对结构受力性能的影响。随着桥面铺装技术的提高和新材料的应用，桥面铺装层的耐久性得到提高，铺装层与主梁的粘结性能加强，对多数桥梁而言铺装层参与结构受力，因而在结构计算时应考虑铺装层的叠合效应。为明确铺装层叠合效应对空心板桥受力性能的影响，并在结构设计和计算中合理利用铺装层叠合效应，文本通过试验研究和有限元分析对这一问题进行系统的研究。 1．根据设计制作3片跨径10m的预应力混凝土空心板，在其中两片上分别浇筑10cm厚的混凝土铺装层和钢纤维混凝土铺装层。通过正截面承载力试验，研究3种类型构件的受力特征，对比分析混凝土铺装层和钢纤维混凝土铺装层对单板正截面受力性能的影响。 2．结合试验结果并参考预应力叠合结构相关文献，对考虑铺装层叠合效应的预应力空心板正截面计算方法进行探讨，通过试验值和理论值的比较，验证考虑铺装层叠合效应预应力空心板正截面计算方法的适用性和精度。 3．通过预应力空心板桥静载试验，测试5个试验工况下空心板桥跨中截面的应力和变形，对空心板桥整桥的受力性能做出评定。并借助有限元软件，计算各试验工况下空心板桥的应力和变形，与试验测试值比较，分析铺装层叠合效应对空心板桥受力计算的影响。 4．通过有限元计算，研究空心板桥铺装层参数对叠合效应的影响，分析不同铺装层厚度和铺装层材料对空心板桥荷载横向分布系数以及板底应力和变形的影响，给出考虑铺装层叠合效应空心板桥建议实用计算方法。 5．结合信南高速工程实例，探讨铺装层叠合效应在工程中的应用并提出相应建议。