国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

車致振動(dòng)下簡支梁橋鋪裝層界面剪切作用

2022-07-16 06:19王振宇鹿天豪史文華
關(guān)鍵詞:剪切應(yīng)力橋面剪切

王振宇,鹿天豪,史文華

(1.漯河市公路事業(yè)發(fā)展中心,河南 漯河 462000;2.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230000)

截止2020年末,全國公路橋梁達(dá)91.28萬座,其中中小跨度橋梁78.64萬座(占86.15%)[1],這些中小跨度的橋梁絕大多數(shù)為裝配式簡支結(jié)構(gòu)。對于這類結(jié)構(gòu)而言,由于較弱的約束條件致使結(jié)構(gòu)振動(dòng)加劇,橋面鋪裝層損傷累積也因此更為顯著。同時(shí),大幅振動(dòng)及各主梁橫橋向?qū)嶋H存在不同步、不同幅的振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)一步促進(jìn)了結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系(如橫隔板、鉸縫)失效。因此,簡支裝配式橋梁橋面鋪裝損壞非常普遍,且數(shù)量眾多[2]。

橋面鋪裝(本文指瀝青混凝土鋪裝層)作為保護(hù)橋梁上部主體結(jié)構(gòu)免受車輪直接沖擊和雨水侵蝕的重要部件,是車輛安全、舒適行駛的保障和先決條件。一旦橋面鋪裝出現(xiàn)病害,除了逐漸威脅結(jié)構(gòu)安全外,還會(huì)降低車輛過橋舒適度,甚至引發(fā)橋面交通安全事故??梢姡瑯蛎驿佈b雖然默認(rèn)為不參與結(jié)構(gòu)承載,但其重要性不言而喻。從橋梁設(shè)計(jì)和運(yùn)營維護(hù)角度而言,橋面鋪裝雖不是永久性構(gòu)件,但仍需滿足一定的服役年限后,再行維修更新。然而,實(shí)際工程中橋面鋪裝提早開裂、損壞的案例比比皆是[3]。究其原因,除了橋面鋪裝直接承受車輛沖擊和“面廣而薄”容易開裂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外,更重要的原因是其設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制的重視程度總體上不如橋梁主體結(jié)構(gòu)。

在橋面鋪裝性能設(shè)計(jì)中,一般較少考慮結(jié)構(gòu)振動(dòng)對其影響,也未體現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系差異或跨度大小所帶來的差別[4]。但工程調(diào)查反饋,跨度越大的裝配式簡支結(jié)構(gòu),橋面鋪裝實(shí)際易損度越高。其原因主要是因?yàn)楹喼ЫY(jié)構(gòu)跨度增大后,車輛作用下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大幅度的振動(dòng)[5],由此推高了橋面鋪裝層與下臥層界面的交變應(yīng)力,反復(fù)作用的交變應(yīng)力使界面疲勞損傷快速累積,在此背景下的橋面鋪裝病害出現(xiàn)的頻率和程度更高??梢?,僅從靜力角度無法全面了解橋面鋪裝易損的內(nèi)在原因,為此,趙巖荊等[6]通過建立簡支箱梁、簡支工字梁和三跨連續(xù)梁對比模型,研究認(rèn)為車輛作用下橋跨的增長會(huì)導(dǎo)致鋪裝層產(chǎn)生更大的水平拉應(yīng)力,但對剪應(yīng)力的影響較小。無論是否考慮車輛沖擊效應(yīng),王勛濤[7]研究認(rèn)為,考慮動(dòng)載作用的橋面瀝青鋪裝層內(nèi)部應(yīng)力和結(jié)構(gòu)位移均大于靜載效應(yīng)。工程調(diào)查和研究均認(rèn)為[8,9],考慮動(dòng)態(tài)時(shí)程效應(yīng)的橋面鋪裝設(shè)計(jì)更加貼近其實(shí)際工作狀態(tài),是降低橋面鋪裝病的重要理論基礎(chǔ)。

從車致結(jié)構(gòu)的反復(fù)振動(dòng)中,探索橋面鋪裝的損傷機(jī)理,進(jìn)而改進(jìn)橋面鋪裝構(gòu)造,近年來逐漸得到重視。徐勛倩[10]基于疲勞損傷度,通過復(fù)合梁疲勞彎曲試驗(yàn),構(gòu)建了鋼橋面鋪裝疲勞損傷失效行為預(yù)估模型,提出了兩種性能較好瀝青混合料鋪裝結(jié)構(gòu)組合方案,以改善鋼橋面鋪裝易損的態(tài)勢。另一種是基于剛度等效換算原理搭建鋼橋面復(fù)合梁疲勞損傷模型[11],文獻(xiàn)[12]指出荷載水準(zhǔn)對整體疲勞損傷影響最大,其次為鋪裝層厚度,材料模量的小范圍波動(dòng)對橋面鋪裝損傷影響不大。包括上述在內(nèi)的既有橋面鋪裝損傷研究,主要集中于鋪裝層厚度[13,14]、材料性能[15]等方面對橋面鋪裝層的疲勞損傷影響,而較少涉及層間粘結(jié)性能對橋面疲勞損傷的影響,往往忽略層間剪切變形。然而,實(shí)際橋面鋪裝病害,從出現(xiàn)裂縫伊始,到后期坑槽和起皮,較多表現(xiàn)為瀝青鋪裝層與下臥層之間的分離,其中涉及層間界面的剪切分離問題。

因此,針對簡支結(jié)構(gòu)橋面鋪裝病害相對高發(fā)的實(shí)際,從車致結(jié)構(gòu)振動(dòng)切入,深入分析橋面瀝青鋪裝層與下臥層的層間動(dòng)態(tài)響應(yīng)。結(jié)合某大橋現(xiàn)場動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和模型縮尺疲勞試驗(yàn),研究不同車速、水平?jīng)_擊力和橫向聯(lián)系失效下的粘結(jié)界面層響應(yīng),了解車致振動(dòng)下橋面鋪裝粘結(jié)層的失效機(jī)理,為裝配式簡支結(jié)構(gòu)橋面鋪裝的合理設(shè)置和壽命延長提供參考。

1 橋面鋪裝層界面粘結(jié)弱化機(jī)理

橋面瀝青鋪裝層與下臥層的粘結(jié)強(qiáng)度主要來自界面兩側(cè)材料間晶體相互交錯(cuò)抱合所產(chǎn)生的機(jī)械咬合力及酸、堿物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所形成的化學(xué)粘附力。雖然目前尚無橋面鋪裝層界面破壞的具體指標(biāo)和完善的研究成果可供指導(dǎo),但鑒于橋面鋪裝破壞,主要表現(xiàn)為粘結(jié)層分離,因此可以借助界面法向拉拔失效(σt max≤[σt]R,即當(dāng)界面最大法向拉拔應(yīng)力σt max超過界面極限抗拉強(qiáng)度[σt]R)、界面剪切破壞(τ≤[τ]R,即當(dāng)界面剪切應(yīng)力τ超過界面極限抗剪強(qiáng)度[τ]R)和疲勞破壞(即車輛荷載反復(fù)作用下將引起粘結(jié)層疲勞破壞)三項(xiàng)指標(biāo)之一作為界定鋪裝層界面失效的判別條件。即界面法向拉應(yīng)力、剪應(yīng)力或疲勞應(yīng)力三者中的任一項(xiàng)超出相關(guān)強(qiáng)度,可判定鋪裝層界面將發(fā)生開裂。

在移動(dòng)載荷的反復(fù)作用下,橋面鋪裝與下臥層界面一致處于反復(fù)交變應(yīng)力狀態(tài),根據(jù)李海池[16]的研究認(rèn)為,結(jié)構(gòu)振動(dòng)所致的鋪裝層界面粘結(jié)力弱化是界面失效、進(jìn)而引發(fā)橋面鋪裝破壞的主要原因。尤其對于簡支結(jié)構(gòu),根據(jù)其車橋耦合運(yùn)動(dòng)方程(式(1))可知,與靜態(tài)荷載相比,結(jié)構(gòu)在車輛激勵(lì)振動(dòng)下,其所承受的載荷和振幅(豎向位移)均增大。這種放大效應(yīng)除了與結(jié)構(gòu)自身屬性相關(guān)外,還與邊界條件密不可分。而簡支結(jié)構(gòu)由于自身剛度低,實(shí)際支座容易出現(xiàn)脫空、老化,以及跨度增加時(shí),車致結(jié)構(gòu)振動(dòng)更為顯著。反復(fù)振動(dòng)產(chǎn)生的交變應(yīng)力加劇了鋪裝層界面疲勞裂縫的產(chǎn)生,而振動(dòng)時(shí)刻不止,大量界面裂縫將相互貫通,不斷發(fā)展,形成宏觀裂縫,最后導(dǎo)致鋪裝層推移、擁包、起皮,直至破壞。

(1)

式中:{q}為廣義位移向量,{q}={q1,q2,…qN}T;{F}為振型向量;[M]為廣義質(zhì)量矩陣;[C]為車輛阻尼矩陣;[K]為車輛剛度矩陣。

由此可見,簡支結(jié)構(gòu)橋面鋪裝破壞,更多地歸咎于結(jié)構(gòu)反復(fù)振動(dòng)所致的界面疲勞或剪切破壞。因此,橋面鋪裝的合理構(gòu)造、設(shè)計(jì)處理乃至施工控制技術(shù),均離不開車致結(jié)構(gòu)振動(dòng)下橋面鋪裝界面層力學(xué)行為的深入了解。

2 瀝青鋪裝層與混凝土界面的本構(gòu)關(guān)系

為測定瀝青鋪裝層與混凝土界面的法向及切向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,也為確定鋪裝層界面失效判別標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)值分析提供界面本構(gòu),制作了2組共計(jì)18個(gè)直徑100 mm的標(biāo)準(zhǔn)試件(100 mm瀝青混凝土+2 mm粘結(jié)層+100 mm混凝土)。養(yǎng)護(hù)28 d后,按標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行直剪和拉拔試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果分別如圖1a,1b所示,由此測試得到每組9個(gè)試件的平均切向及法向應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖2。

圖1 瀝青鋪裝層與混凝土粘結(jié)層試件

圖2 瀝青鋪裝層與混凝土界面本構(gòu)關(guān)系曲線

對圖2所示的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行擬合,分別得到瀝青鋪裝層與混凝土界面的切向和法向本構(gòu)關(guān)系如式(2),(3):

(2)

(3)

式中:τ,τ0分別為界面剪應(yīng)力、初始剪應(yīng)力;σ,σ0分別為法向拉應(yīng)力、初始拉應(yīng)力;H1,H2分別為剪切峰值應(yīng)力、法向峰值應(yīng)力;εs,εn分別為剪切峰值應(yīng)力、法向峰值應(yīng)力對應(yīng)的微應(yīng)變值;s1,s2分別為曲線對應(yīng)區(qū)間的峰寬。

根據(jù)試驗(yàn)測試獲得,當(dāng)界面涂刷一層瀝青粘結(jié)層后,鋪設(shè)瀝青混凝土層,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后,測得界面剪切應(yīng)力峰值為0.24 MPa,界面法向拉應(yīng)力峰值為0.05 MPa。

3 車致振動(dòng)下的瀝青混凝土鋪裝層與混凝土界面力學(xué)性能

為深入了解瀝青混凝土鋪裝層與混凝土界面的力學(xué)性能,分別基于數(shù)值分析、現(xiàn)場測試和模型疲勞試驗(yàn)三方面開展研究[17]。

3.1 界面力學(xué)效應(yīng)分析

分析基于沙河大橋(跨徑50 m的簡支T梁)進(jìn)行,橋面結(jié)構(gòu)為120 mm厚瀝青混凝土鋪裝層+2 mm粘結(jié)層+100 mm混凝土現(xiàn)澆層,界面接觸模型采用試驗(yàn)測試得到的本構(gòu)關(guān)系,鋪裝層、粘結(jié)層、主梁及橫隔板接觸位置始終處于連續(xù)接觸狀態(tài),各構(gòu)件作為整體共同承擔(dān)外界荷載作用,利用ABAQUS建立橋梁實(shí)體模型(圖3a)。以一輛55 t的車沿橋面車道線按60 km/h的車速行駛過橋面,荷載作用過程中,鋪裝層、粘結(jié)層、主梁以及橫隔板均處于線彈性工作狀態(tài),計(jì)入結(jié)構(gòu)振動(dòng)效應(yīng)影響,得到跨中截面對應(yīng)的鋪裝層與下臥層界面(以下簡稱L/2界面)的時(shí)程效應(yīng),并與靜態(tài)載荷效應(yīng)對比分析(圖3b~3d)。

從圖3分析可知,計(jì)入結(jié)構(gòu)振動(dòng)效應(yīng)后,界面撓度和剪切應(yīng)力均大于相應(yīng)的靜載效應(yīng),撓度提升了14.6%,尤其界面剪切應(yīng)力從11.2 kPa大幅提高到26.9 kPa(圖3d),上升了140.2%,相反界面法向應(yīng)力有所下降(圖3c),從靜載時(shí)的96.2 kPa小幅下降到92.7 kPa,這也說明了鋪裝層與下臥層一般不至因法向應(yīng)力超限而破壞。

計(jì)入振動(dòng)效應(yīng)后,界面所有效應(yīng)均存在明顯的反復(fù)交變現(xiàn)象,尤其界面剪切應(yīng)力表現(xiàn)最為顯著,其正負(fù)幅值從26.9 kPa反向降到-18.1 kPa(圖3c),所引發(fā)的界面剪切疲勞損傷是鋪裝層面病害的主要貢獻(xiàn)來源,而僅從靜力視角無法窺探究竟。

圖3 有限元模型及L/2界面動(dòng)、靜載效應(yīng)

此外,為探究車輛的制動(dòng)或啟動(dòng)加速橋面瀝青鋪裝層病害演化,考慮不同車輛制動(dòng)力對鋪裝層界面的影響(圖4,圖中水平力系數(shù)代表不同的制動(dòng)力大小,該系數(shù)為橋面行駛車輛重量的比值)。從圖4a可見,不同制動(dòng)力下的界面法向應(yīng)力改變不大,增幅均小于3%,表明在不同制動(dòng)力下,鋪裝層界面發(fā)生脫粘破壞的可能性較小。但根據(jù)圖4b,不同車輛制動(dòng)力下,橋面鋪裝層界面剪切應(yīng)力發(fā)生較大的改變,隨著制動(dòng)力提高而增大,越快的車速或質(zhì)量越大的車輛在橋面制動(dòng),將越加劇橋面鋪裝層發(fā)生剪切破壞。為此,實(shí)際工程中,應(yīng)盡可能保持橋面平整,及時(shí)修補(bǔ)橋面坑槽,有利于降低車輛與橋面之間的摩擦作用,相應(yīng)減輕了車輛對橋面的水平制動(dòng)力。

圖4 不同制動(dòng)力下的界面應(yīng)力

由于裝配式簡支結(jié)構(gòu)的橫系梁(或鉸縫)容易開裂,導(dǎo)致該類結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系削弱或失效,進(jìn)而嚴(yán)重影響橋面鋪裝的整體性,通常在橫隔板失效對應(yīng)的橋面處發(fā)生順橋向裂縫。同時(shí),研究表明,橫向聯(lián)系失效降低了界面應(yīng)力橫向傳遞的能力,導(dǎo)致車輛制動(dòng)時(shí)界面層的剪切應(yīng)力增大(圖5)。從圖中可見,當(dāng)T1-T2主梁(圖3a)和T2-T3主梁(圖3a)之間的橫隔板依次失效時(shí)(此時(shí)T梁翼緣板仍然默認(rèn)完整,鈍化橫隔板橫向約束),T1主梁對應(yīng)的橋面鋪裝界面順橋向剪應(yīng)力分別增加了14.8%和8.4%,加速了橋面鋪裝病害。在此情況下,車輛沖擊所致的界面疲勞損傷也大幅提升(見3.3節(jié))。

圖5 橫隔板失效下T1梁界面順橋向剪切應(yīng)力

3.2 界面層實(shí)測應(yīng)變分析

為驗(yàn)證車輛勻速行駛和橋面障礙物影響下的界面層剪應(yīng)變分布規(guī)律,在沙河大橋?yàn)r青鋪裝層與混凝土下臥層界面埋設(shè)傳感器(埋置在混凝土層表面,測試界面剪切應(yīng)變,圖6),一輛總重40.21 t的三軸汽車分別以10,20,30 km/h的速度在橋面勻速行駛,并在傳感器對應(yīng)的橋面位置設(shè)置12 cm高的障礙物模擬車輛沖擊,測試得到界面應(yīng)變?nèi)绫?。

圖6 界面層應(yīng)變現(xiàn)場測試

表1實(shí)測剪切應(yīng)變表明,隨著橋面車輛行駛速度從10 km/h增加到30 km/h,T1,T2,T3梁 (圖3a) 跨中截面對應(yīng)的鋪裝粘結(jié)層剪切應(yīng)變隨之增大,行車道對應(yīng)的主梁(T1梁)界面層剪應(yīng)變分別提高了7.2%和16.5%,橫向其余各梁的剪應(yīng)變也有所提高。即便不計(jì)入車輛勻速行駛所造成的界面效應(yīng),橋面障礙物的存在也將導(dǎo)致界面層發(fā)生剪切效應(yīng)(表1)。因此,若橋面存在坑槽等不平整病害,實(shí)際大幅增加了界面剪切破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

表1 車輛勻速行駛及跳車實(shí)測界面剪切應(yīng)變 με

3.3 車輛沖擊下的界面疲勞模型試驗(yàn)

3.3.1 模型設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以沙河大橋50 m裝配式簡支T梁為原型橋,對橋梁模型進(jìn)行簡化。模型單片T梁長1500 mm,翼緣寬100 mm,共計(jì)4片T梁,順橋向每隔500 mm設(shè)置梁間橫隔板,橋面鋪裝采用2 mm厚的整板,材料均采用透明度高的亞克力板,盡可能模擬實(shí)橋,模型各物理量相似比尺[18,19]見表2。

表2 試驗(yàn)?zāi)P拖嚓P(guān)物理量相似比尺

3.3.2 試驗(yàn)方案

為了解長期車輛沖擊下簡支裝配式橋橋面鋪裝界面層的疲勞響應(yīng),試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了橫向聯(lián)系完好和失效兩個(gè)工況,分別測試疲勞沖擊載荷作用下,界面層的剪切應(yīng)變變化規(guī)律。

試驗(yàn)?zāi)P图霸囼?yàn)測點(diǎn)布置如圖7所示。

圖7 試驗(yàn)?zāi)P图皯?yīng)變片布置/mm

沖擊疲勞試驗(yàn)載荷的取值根據(jù)JTGD60—2015《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》,并選取重車重量的40%~60%作為疲勞循環(huán)荷載的上限[20],經(jīng)相似比尺換算得到模型試驗(yàn)沖擊疲勞載荷為0.2kN(50.5%),疲勞加載頻率為1.5Hz,理論加載循環(huán)次數(shù)取100萬次。

3.3.3 模型相似性驗(yàn)證

正式?jīng)_擊疲勞試驗(yàn)之前,對模型與原橋的動(dòng)力性能相似性進(jìn)行驗(yàn)證。由表1,現(xiàn)場測試橋面障礙物沖擊作用下,T1梁跨中截面對應(yīng)的界面層剪切應(yīng)變?yōu)?7με,模型單次沖擊加載測得界面層應(yīng)變值為49με,兩者差值為8με,誤差率為14.0%。鑒于模型截面尺寸簡化及制作誤差等原因,該差異可以接受,模型基本能反映實(shí)橋鋪裝層界面車輛沖擊疲勞效應(yīng)。

3.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及討論

為提高數(shù)據(jù)采集率,單次加載循環(huán)采樣頻率取為20,對不同的循環(huán)加載階段,取前后50次加載循環(huán)的應(yīng)變均值作為該階段的平均測試應(yīng)變,由此得到界面?zhèn)炔煌恢脺y點(diǎn)的剪切應(yīng)變(圖8)。

圖8 沖擊疲勞下的界面剪切應(yīng)變(橫向聯(lián)系完好狀態(tài))

由圖8分析可知,在循環(huán)沖擊荷載持續(xù)加載過程中,界面層的剪切應(yīng)變持續(xù)增加,疲勞損傷不斷累積。在前20萬次循環(huán)加載中,各測點(diǎn)應(yīng)變隨循環(huán)次數(shù)增加而呈現(xiàn)線性增大,雖然近加載點(diǎn)的剪切應(yīng)變大于遠(yuǎn)離點(diǎn),但該階段差異并不顯著。當(dāng)加載循環(huán)介于20~60萬次之間時(shí),界面層的剪切應(yīng)變雖仍然隨加載次數(shù)的增加而增大,但其增加的速率明顯降低。一旦加載次數(shù)超過60萬次,所有測點(diǎn)的剪切應(yīng)變均下降,表明界面層損傷累積越趨嚴(yán)重,并逐漸發(fā)展為層間分離,橋面鋪裝層開始破壞。此外,沖擊疲勞測試還表明,當(dāng)車輛沖擊超過一定次數(shù)后(圖8,模型試驗(yàn)20萬次),各測點(diǎn)的剪切應(yīng)變差異性越趨顯著,遠(yuǎn)離加載點(diǎn)的界面層剪切應(yīng)變明顯小于加載點(diǎn)附近測點(diǎn),說明在此之后,雖然車輛沖擊疲勞還未導(dǎo)致界面層出現(xiàn)宏觀裂縫,但累積的界面損傷已經(jīng)影響到鋪裝層與下臥層之間的粘結(jié)程度。由此可見,車輛沖擊導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)長期振動(dòng),導(dǎo)致橋面鋪裝界面層持續(xù)承受疲勞損傷,加劇了橋面鋪裝的病害發(fā)展。

前述分析可知,裝配式簡支結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系容易失效,導(dǎo)致橋面鋪裝病害加劇。為此,沖擊疲勞模型試驗(yàn)?zāi)M橫隔板失效的情況,獲得其界面層剪切應(yīng)變演化規(guī)律(圖9)。從圖可見,對于裝配式簡支結(jié)構(gòu),一旦橫向聯(lián)系失效或削弱,橋面鋪裝界面層的剪切應(yīng)變顯著大于橫向聯(lián)系完好狀態(tài)下的,車輛沖擊導(dǎo)致的界面層疲勞壽命降幅超過100%。此外,與橫向聯(lián)系完好狀態(tài)時(shí)相似,各測點(diǎn)處在前20萬次加載過程中隨著循環(huán)次數(shù)增加,剪切應(yīng)變隨之相應(yīng)增加,但顯著不同的是,在此之后直到界面宏觀裂縫出現(xiàn),各測點(diǎn)的剪切應(yīng)變幾乎沒有變化,表明在此之后界面疲勞損傷累積已經(jīng)接近開裂狀態(tài)。而且,對于裝配式簡支結(jié)構(gòu),橫向聯(lián)系失效大幅度降低了各主梁對應(yīng)的界面層共同參與受力,根據(jù)橫向聯(lián)系完好與失效下的界面剪切應(yīng)變測試結(jié)果對比(圖10),在達(dá)到同等程度疲勞損傷的前提下,橫向連接失效比有效橫向連接提前了約15萬次,車輛沖擊疲勞下的界面局部剪切應(yīng)變集中加速了橋面鋪裝病害及其程度。

圖9 沖擊疲勞下的界面剪切應(yīng)變(橫向聯(lián)系失效狀態(tài))

圖10 T1,T2梁界面層峰值剪切應(yīng)變對比

4 結(jié) 論

(1)橋面鋪裝破壞主要受界面層剪切應(yīng)力控制,計(jì)入車致作用下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)效應(yīng)后,簡支裝配式結(jié)構(gòu)橋面鋪裝層的剪切應(yīng)力大幅度增加,是不考慮動(dòng)態(tài)效應(yīng)的兩倍之多。因此,橋面鋪裝的構(gòu)造設(shè)置、設(shè)計(jì)處理和施工控制技術(shù)均要納入車輛動(dòng)態(tài)效應(yīng)的影響,否則可能導(dǎo)致橋面鋪裝提前破壞;

(2)隨著車速增大及車輛制動(dòng),橋面鋪裝界面層的剪切應(yīng)力隨之提高,加劇橋面鋪裝層的病害產(chǎn)生。確保橋面鋪裝層表面的平整度,及時(shí)修補(bǔ)橋面坑槽,可以有效降低界面剪切破壞;

(3)車輛沖擊作用導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)上下反復(fù)振動(dòng),使鋪裝層界面產(chǎn)生反復(fù)交變的疲勞剪切應(yīng)力,界面層損傷持續(xù)累積,加速了橋面鋪裝病害。避免結(jié)構(gòu)支座的脫空,保持橋面平整,有利于降低振動(dòng)效應(yīng),減輕橋面鋪裝界面層損傷累積;

(4)簡支裝配式結(jié)構(gòu)的有效橫向聯(lián)系可以大幅度延時(shí)橋面鋪裝病害的產(chǎn)生,一旦橫向聯(lián)系失效或削弱,車致作用下的鋪裝層界面交變應(yīng)力快速增大,加速橋面鋪裝的破壞。因此,確保橋梁橫向聯(lián)系的有效連接,及時(shí)修補(bǔ)橫隔板、鉸縫,同時(shí)在新橋設(shè)計(jì)時(shí),有意識(shí)增強(qiáng)橫向聯(lián)系,以延長橋面鋪裝的使用壽命。

猜你喜歡
剪切應(yīng)力橋面剪切
剪切變稀
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料橋面板溫度效應(yīng)研究
考慮剪切面積修正的土的剪應(yīng)力?剪切位移及強(qiáng)度分析1)
大慶油田嫩二段底部標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)水后的黏滑變形計(jì)算模型
連退飛剪剪切定位控制研究與改進(jìn)
淺談簡支梁橋橋面連續(xù)縫的做法
機(jī)械過載引起的損壞事故
TC4鈦合金擴(kuò)散焊接頭剪切疲勞性能研究
結(jié)構(gòu)半主動(dòng)控制磁流變阻尼器流變學(xué)模型研究
奇怪的橋
山东| 花莲市| 平泉县| 塔河县| 环江| 都兰县| 通江县| 屯留县| 玉环县| 离岛区| 丹棱县| 英吉沙县| 昌宁县| 枣强县| 商水县| 疏附县| 林口县| 海盐县| 当涂县| 汉寿县| 上思县| 拉孜县| 崇阳县| 靖安县| 朝阳区| 红河县| 仪陇县| 湖北省| 泗阳县| 宽甸| 慈利县| 海城市| 惠水县| 吉水县| 久治县| 钟祥市| 布拖县| 故城县| 沙湾县| 秦皇岛市| 镇江市|