隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的高速發(fā)展,各類大跨徑橋梁應(yīng)運(yùn)而生。在大跨徑橋梁建設(shè)過(guò)程中,鋼結(jié)構(gòu)橋梁尤其是正交異性板鋼箱梁斜拉橋或懸索橋成為首選橋型。鋼箱梁斜拉橋或懸索橋具有橋型優(yōu)美、自重輕、可工廠化制作現(xiàn)場(chǎng)拼裝、施工工期相對(duì)較短的特點(diǎn),故獲得業(yè)主及設(shè)計(jì)單位的青睞。但鋼箱梁橋面瀝青鋪裝由于鋼箱梁橋面鋪裝工作環(huán)境的特殊性,目前已成為世界性工程技術(shù)難題。主要問(wèn)題表現(xiàn)在:鋼橋面鋪裝工作溫度高引發(fā)的推移、車(chē)轍等高溫病害;粘結(jié)層粘結(jié)強(qiáng)度不足引起的滑移、剝落等病害;鋪裝層肋板頂部存在負(fù)彎矩及變形較大引發(fā)的開(kāi)裂病害。這些破壞現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了過(guò)往車(chē)輛的行車(chē)舒適度及橋梁自身的通行能力,降低了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率,造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文以石南二橋作為依托工程,通過(guò)對(duì)目前佛山地區(qū)已有正交異性板鋼橋面瀝青鋪裝使用情況調(diào)查結(jié)合造價(jià)、工期、施工便利性及維修養(yǎng)護(hù)的方便性等綜合分析,選定以環(huán)氧類粘結(jié)劑+雙層SMA方案作為石南二橋鋼橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)有限元計(jì)算及材料試驗(yàn)研究進(jìn)一步論證了環(huán)氧類粘結(jié)劑+雙層SMA作為石南二橋鋼橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方案的可行性。本論文主要就以下內(nèi)容開(kāi)展了研究工作:1.通過(guò)資料收集與現(xiàn)場(chǎng)考察,在對(duì)各類鋼橋面鋪裝體系進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及綜合分析基礎(chǔ)上提出了石南二橋鋼橋面瀝青鋪裝采用環(huán)氧粘結(jié)劑+雙層SMA設(shè)計(jì)方案。2.對(duì)環(huán)氧粘結(jié)劑+雙層SMA鋼橋面鋪裝方案建立力學(xué)計(jì)算模型并采用有限元理論利用ANSYS大型程序進(jìn)行了力學(xué)分析與計(jì)算。3.根據(jù)力學(xué)分析與計(jì)算結(jié)果對(duì)粘結(jié)層與SMA材料提出了技術(shù)要求。4.對(duì)環(huán)氧粘結(jié)劑+雙層SMA鋼橋面鋪裝方案主要材料進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究,提出了滿足設(shè)計(jì)要求的材料組成設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。5.提出了環(huán)氧粘結(jié)劑+雙層SMA鋼橋面鋪裝方案施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。本文研究成果為炎熱多雨地區(qū)鋼橋面瀝青鋪裝開(kāi)發(fā)了另一個(gè)可行方案,為類似鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)提供了有益的工程參考。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U444
【部分圖文】：

本章首先根據(jù)正交異性板的構(gòu)造及受力特性，介紹各種鋪設(shè)在正交異性板鋪裝材理論基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)對(duì)各類鋪裝材料的對(duì)比分析，提出正交異性板鋼橋面鋪裝材料原則及依據(jù)。.1 正交異性板基本知識(shí)正交異性鋼橋面板，簡(jiǎn)稱正交異性板，是利用橫縱兩個(gè)相互垂直的加勁鋼肋（橫縱肋）和鋼橋面蓋板三部分組成的，用以承受交通荷載的鋼材組合結(jié)構(gòu)。這種組合因由其剛度在相互垂直的兩個(gè)方向上不同，從而形成結(jié)構(gòu)上的各向異性。正交異性從上世紀(jì)中葉研制出現(xiàn)以后，被世界各國(guó)的鋼橋建設(shè)廣泛采用。但是，隨著正交異的應(yīng)用不斷增多，尤其是在大跨徑的橋梁上，它有兩個(gè)常見(jiàn)的病害情況：第一種是結(jié)構(gòu)鋼板容易產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂；第二種是敷設(shè)在鋼橋面板上的瀝青混凝土容易破損。來(lái)，由這兩種病害情況所造成的經(jīng)濟(jì)損失已數(shù)不勝數(shù)，同時(shí)為橋梁的安全使用帶來(lái)可預(yù)見(jiàn)的隱患。正交異形板的構(gòu)造見(jiàn)圖 2-1。

依據(jù)相關(guān)規(guī)定，選擇合適的方法對(duì)鋪裝層的泊松比、抗壓回彈模量變量參數(shù)進(jìn)，在選擇熱塑性類型的瀝青鋪裝材料時(shí)，首先在不同的溫度條件下進(jìn)行車(chē)轍實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行材料鋪裝層的車(chē)轍有效溫度值的計(jì)算，通過(guò)在該溫度值下進(jìn)行蠕變，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，確定蠕變模型的回歸系數(shù)。（4）對(duì)不同鋪裝材料下，鋼橋面鋪裝層在使用過(guò)程中可能受到的損壞方式進(jìn)研究，從而采取相應(yīng)的措施對(duì)橋面使用過(guò)程中可能受到的損壞進(jìn)行控制，降低橋率，確定相應(yīng)的控制、控制指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)鋼橋面鋪裝體系的設(shè)計(jì)。（5）進(jìn)行鋪裝過(guò)程中，需提高施工質(zhì)量，并且選擇合適的鋪裝材料，鋪裝完成要對(duì)鋪裝層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，選擇合適的瀝青鋪裝材料和正交異性鋼橋面板的線收縮特項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可以掌控和改良鋪裝層和正交異性鋼橋面板間的抗剪切能力和變形力。（6）在有條件或者條件允許的情況下，還應(yīng)進(jìn)行正交異性板鋼橋面瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)可靠度分析和設(shè)計(jì)驗(yàn)算。

第三章 石南二橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料選型對(duì)比研究第三章 石南二橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料選型對(duì)比研究.1 石南二橋的設(shè)計(jì)概況.1.1 總體布置石南二橋主橋橋跨布置為 65+75+268m 的獨(dú)塔斜拉橋，橋?qū)?36.5m。斜拉橋主塔于東平水道西側(cè)，主跨一跨跨越東平河及羅格圍大堤，邊墩設(shè)置于水道東側(cè)大堤外墩的設(shè)置滿足水利部門(mén)對(duì)大堤保護(hù)的要求。斜拉橋采用獨(dú)塔雙索面結(jié)構(gòu)，主塔造型瓶形，主梁為混合式箱形梁，其中主跨采用全鋼梁，邊跨采用預(yù)應(yīng)力砼箱梁，下部大直徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，見(jiàn)圖 3-1。結(jié)構(gòu)體系：塔梁墩固結(jié)體系；邊墩設(shè)減隔震支座和橫向限位裝置，輔助墩設(shè)球型座，主跨邊墩墩頂箱梁內(nèi)設(shè)砼壓重，輔助墩墩頂設(shè)置鐵砂壓重。
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本文編號(hào)：2844830