沥青混凝土桥面铺装常见通病及其防治

针对沥青混凝土桥面铺装层常见的推移、开裂、坑槽、脱皮等病害，分析了其产生的原因，提出了防治办法．     

钢桥面环氧沥青铺装的界面行为

通过引入一个新参数膜劲度,在部分共同作用原理的基础上,建立了描述钢桥面环氧沥青混凝土铺装复合梁在负弯矩作用下的界面行为模型,用以分析钢-环氧沥青混凝土之间的界面滑移与应变.推导了弹性工作状态下复合梁的界面滑移与应变的表达式,编制了数值计算程序并用2根复合梁进行了校核.然后采用该程序分析了界面滑移与应变沿复合梁纵向的分布特征,以及铺装层中的最大拉应力、层间剪应力对材料参数的敏感性.结果表明,界面效应削弱了钢桥面铺装复合梁的整体抗弯刚度;中低温条件下,采用劲度更大的粘结层材料有利于改善沥青铺装层的受力;粘结层的损伤累积将加剧沥青铺装层的破坏.     

用于开启桥的轻质环氧沥青混凝土桥面铺装力学性能(英文)

拟定质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的碎石型陶粒环氧沥青混合料和圆型陶粒环氧沥青混合料,进行高温抗车辙性能、水稳定性及低温弯曲性能试验.采用有限元方法分析开启桥在行车和开启2种状态下的力学响应.最后成型含钢桥面板、防水黏结层及环氧沥青混凝土的复合结构试件来验证2451型环氧沥青黏结料的界面黏结强度.研究结果表明,质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的陶粒环氧沥青混合料均能满足钢桥面铺装的力学性能要求.替代百分数为70%的圆型陶粒环氧沥青混合料由于其在减轻铺装质量等方面的优势被推荐为开启桥桥面铺装用的首选材料.桥面铺装层间剪应力随着开启角度的增大而增大,并在开启角度达到最大值85°时达到峰值.通过室内试验结果可知,天津响螺湾立转式开启桥在桥面铺装铺筑完成并养生3d后可进行首次开启.     

混凝土板厚度对端板型半刚性组合节点力学性能的影响分析

根据目前半刚性组合节点的研究现状、连接形式及分析模型,利用有限元分析软件AN-SYS8.0建立了端板型半刚性组合节点的有限元模型,在验证模型的正确性的基础上,利用该模型分析了混凝土板厚度、对组合节点初始转动刚度、塑性极限弯矩和塑性极限转角的影响。端板型半刚性组合节点的初始转动刚度、塑性极限弯矩和塑性极限转角都随组合节点中混凝土板厚度的增加而增加。     

正交异性钢桥面铺装有限元模拟和优化分析

为了确定正交异性钢桥面铺装受力状态并为设计提供参考,运用子模型有限元法分析了桥梁整体变形及局部轮载作用下铺装内部受力状态及应变分布特点.为优化设计铺装层结构,分析了铺装层模量对其应变状态影响.分析结果表明:大跨径钢桥整桥变形对铺装层受力状态影响很小,钢桥面铺装设计的控制受力因素是轮载局部作用下铺装层的横向应变,铺装层模量对铺装层的受力状态有显著影响,通过提高铺装层刚度过渡层的结构优化设计措施可以显著改善铺装层的受力状态,降低铺装层的应变水平.分别对环氧沥青混凝土、SBS改性沥青SMA和Rosphalt改性沥青混凝土的模量及疲劳性能进行了试验评价,可以为桥面铺装结构组合设计提供参考数据.     

大跨度车站雨棚铸钢节点的有限元分析

介绍了车站雨棚铸钢节点的分布和结构,分析了国内外铸钢节点的选材,通过节点模型的建立、材料属性的设置、网格划分、约束和不利工况下载荷的设置,运用有限元方法,对雨棚的典型铸钢节点进行了应力应变分析,得到应力应变云图和载荷分布规律。分析结果表明：在不利工况下,雨棚的铸钢节点应力小于铸钢材料的屈服强度要求,节点设计安全可靠,为节点的制造以及进一步的研究提供一些基础的依据。     

大跨径钢桥面铺装动响应分析

为了研究车辆随机荷载作用下的大跨径钢桥面铺装层动响应,首先根据目前钢桥面铺装的平整度现状,利用功率谱密度函数模拟桥面不平度;然后选取单轮车辆模型计算由桥面不平度引起的行驶车辆随机动荷载;最后采用瞬态动力分析方法计算了铺装层的竖向位移及最大横向拉应力等主要力学响应,并与以往的移动恒载作用下铺装层的动响应及静力计算结果做了比较、分析表明,针对铺装层而言,相邻的2块横隔板的跨中位置为最不利荷栽位置;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、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.     

晶粒尺寸对16 Mn 钢 MnS 夹杂物的应力应变分布影响

基于ABAQUS有限元分析方法,对两种热处理工艺下的16 Mn钢中MnS夹杂物在同一拉伸载荷作用下的应力和应变分布进行了研究。结果表明,两种晶粒尺寸的材料在长条形MnS夹杂物附近存在着垂直于加载方向的X形状的Mi-ses应力和PEEQ集中区。但细晶的16Mn钢中MnS引起的应力和应变集中程度要明显大于粗晶的16Mn钢中MnS引起的应力和应变集中,其原因与细晶强化有关。     

动载作用下沥青混凝土路面反射裂缝粘弹性响应分析

为研究沥青混凝土路面内部反射裂缝在动态荷载作用下的力学响应,采用ABAQUS有限元软件建立分析模型.通过对沥青混凝土蠕变试验曲线进行非线性拟合,得到Prony级数以赋予模型中面层粘弹性材料属性.基于粘弹性理论、时温等效原理、断裂力学及动力学有限元方法,利用半正弦荷载模拟动荷载作用,以断裂参数J积分以及复合应力强度因子作为裂缝扩展评价指标,对路面反射裂缝在不同车速、不同环境温度以及不同材料阻尼系数等条件下的力学响应进行分析.计算结果表明:反射裂缝断裂参数值随车辆行驶速度的增加而减小;不同结构温度下的断裂参数差异不明显;断裂参数曲线随阻尼比的增大而逐渐后移,且最大值逐渐减小.因此,通过改善车辆行驶条件以提高车辆行驶速度,以及通过改进材料组成来增大沥青混凝土阻尼系数,都能够有效延缓反射裂缝扩展速度,延长路面的正常使用寿命.     

T形配钢型钢混凝土偏压构件力学性能研究

建立了T形配钢型钢混凝土偏压构件力学性能分析的有限元模型,计算结果得到以往实验结果的验证。在此基础上,分析了不同阶段材料应力状态和各参数对偏压构件力学性能的影响。结果表明:T形配钢型钢混凝土构件在不同加载角下的性能有所不同,加载角为180°时极限承载力大于其他角度情况;混凝土抗压强度、型钢含钢率、配筋率、荷载偏心率、长细比对构件荷载-变形曲线的影响较大,随着混凝土强度、型钢含钢率、配筋率的增加,极限承载力和刚度增加;随着荷载偏心率的增加,极限承载力和刚度下降;随着构件长细比的增加,构件承载力总体呈现线性下降趋势,刚度下降明显。     

汽车车架有限元分析方法研究

为了进一步对车架进行优化设计,采用有限元方法对车架在四种不同工况下的静力特性进行了分析,找出了薄弱部位,求出了薄弱部位的最大应力值和产生的最大变形量;然后为了验证静力特性分析结果的正确性,采用实验的方法求出关键部位的实际应力值,与之对比,分析结果基本符合要求,为进一步对车架进行改进和优化提供了依据.     

外包钢-混凝土组合梁正截面极限抗弯承载力的试验研究

基于外包钢混凝土组合梁的试验研究和塑性理论,按照钢梁和混凝土塑性中和轴相对位置的不同,分别推导了完全剪切连接和部分剪切连接的外包钢混凝土组合梁的正截面极限抗弯承载力的计算公式,并对外包钢混凝土组合梁进行了非线性有限元分析,分析中重点考虑了材料非线性和接触非线性.8根完全剪切连接和3根部分剪切连接试件的正截面极限抗弯承载力的计算结果及有限元分析结果与试验结果吻合良好.