【摘要】：作為橋梁的重要附屬構(gòu)件,橋梁伸縮縫裝置的工作狀態(tài)對(duì)行車舒適性和橋梁結(jié)構(gòu)自身受力狀態(tài)均有不可忽視的影響。伸縮縫裝置雖然尺寸相對(duì)較小,但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,特別是在汽車移動(dòng)荷載的重復(fù)作用下,構(gòu)件的應(yīng)力水平在不斷循環(huán)變化;在伸縮縫裝置的常見病害中,可見因疲勞導(dǎo)致的錨固區(qū)混凝土破壞,因此在橋梁伸縮縫裝置中疲勞問題較為突出,研究伸縮縫裝置的疲勞問題具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文研究的伸縮縫是一種新型EMR混凝土伸縮縫,該伸縮縫裝置鋼梁與梁體的錨固區(qū)采用樹脂混凝土,樹脂混凝土凝固后具有強(qiáng)度高、親和性好、抗沖擊、抗拉性能比混凝土優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。新型伸縮縫裝置施工迅速,中斷交通時(shí)間短,能夠?qū)崿F(xiàn)伸縮縫裝置的快速更換。進(jìn)行樹脂混凝土材料的力學(xué)性能試驗(yàn),進(jìn)而得到材料應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系和彈性模量等基本參數(shù);進(jìn)行EMR混凝土與普通混凝土的粘結(jié)界面受力試驗(yàn),得到粘結(jié)界面的抗剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度應(yīng)力;給伸縮縫相關(guān)材料選取恰當(dāng)?shù)腟-N曲線,為下文結(jié)構(gòu)疲勞分析做基礎(chǔ)。本文建立伸縮縫局部有限元模型,施加輪載作用,得出結(jié)構(gòu)中各種材料關(guān)鍵點(diǎn)的應(yīng)力歷程,同時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)的橫向應(yīng)力結(jié)果分析,得出:單輪輪載作用下,橫向影響范圍不超過輪載橫向接觸地面寬度的2倍;也就是說車輛在保持橫向安全距離行駛時(shí),相鄰車道車輛的輪載作用區(qū)域互不重疊。參考各國規(guī)范和文獻(xiàn),本文以某大橋日均交通量為例,通過軸重和軸距的等效計(jì)算,建立一個(gè)簡化的車輛疲勞荷載譜。結(jié)合有限元應(yīng)力歷程和車輛疲勞荷載譜,以Palmgren-Miner線性累積損傷法則為分析原理,計(jì)算出新型EMR混凝土伸縮縫相關(guān)材料關(guān)鍵點(diǎn)的年均疲勞損傷值,進(jìn)而估算伸縮縫的疲勞壽命。由計(jì)算結(jié)果可知:新型伸縮縫裝置疲勞性能良好,最先可能發(fā)生疲勞破壞的是錨固區(qū)混凝土附近的鋪裝層瀝青。理論驗(yàn)證了新型EMR混凝土伸縮縫裝置優(yōu)良的疲勞性能,為新型EMR混凝土伸縮縫裝置的工程應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【圖文】：

12(e) 嵌固對(duì)接式鋪裝層破壞 (f) 嵌固對(duì)接式橡膠條老化圖 1.9 常見橋梁伸縮縫裝置的破壞形式1.4主要研究內(nèi)容本文以《中小跨徑橋梁伸縮裝置快速維修與更換技術(shù)研究》課題為依托，主要研究一種新型 EMR 混凝土伸縮裝置，該裝置通過樹脂混凝土將伸縮裝置與梁體直接粘結(jié)錨固，不需要在梁體上預(yù)設(shè)預(yù)埋件和在梁體上預(yù)留安裝槽口，直接通過特種彈

2.1.1 伸縮縫構(gòu)造特點(diǎn)EMR 混凝土伸縮裝置是成都市大通路橋機(jī)械有限公司與英國艾斯?fàn)?康弛公司（ASLContracts）合作生產(chǎn)的一種新型伸縮裝置，其在英國、中東及東南亞地區(qū)已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在英國，該產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過 70%，在國內(nèi)的多個(gè)重點(diǎn)工程中得到了應(yīng)用，且應(yīng)用效果良好。EMR 伸縮裝置最大特點(diǎn)是伸縮縫縫體較��；采用樹脂混凝土，早期強(qiáng)度高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速通車；樹脂混凝土與梁體和鋼梁之間直接粘結(jié)錨固，可以不需要錨固筋。通過樹脂混凝土將伸縮裝置與梁體直接粘結(jié)錨固，不需要在梁體上預(yù)設(shè)預(yù)埋件和在梁體上預(yù)留安裝槽口，，直接通過特種彈性樹脂混凝土將伸縮裝置與梁體粘結(jié)錨固，粘結(jié)強(qiáng)度高，錨固性能好，能可靠地將伸縮裝置錨固在梁體上，同時(shí)，彈性樹脂混凝土能夠?qū)④囕v荷載擴(kuò)散到一個(gè)較寬的區(qū)域，從而有效地避免了局部應(yīng)力過大產(chǎn)生疲勞破壞的現(xiàn)象。伸縮縫的 3D 渲染圖如圖 2.1 所示，伸縮縫橫斷面圖如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U444

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2667199