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《大跨徑鋼箱梁橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方法的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：B03011017密級(jí)：湖南大學(xué)博士學(xué)位論文大跨徑鋼箱梁橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方法研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名：趙鋒軍導(dǎo)師姓名及職稱：易偉建教授培養(yǎng)單位：土木工程學(xué)院專業(yè)名稱：橋梁與隧道工程論文提交日期：2012年02月14日論文答辯日期：2012年10月14日答辯委員會(huì)主席：胡建華TheResearchonDesignMethodforSteelDeckAsphaltPavementonLarge-SpanSteelBoxBeamBridgesByZHAOFengjunB.E.(ChangShaUniversityOfScience＆Te
2、chnology)2000M.S.(ChangShaUniversityOfScience＆Technology)2003AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofDoctorofengineeringinBridgeandTunnelEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYIWeijianFebruary,2012湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明
3、：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯
4、編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密□，在______年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密?。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日I博士學(xué)位論文摘要大跨徑鋼箱梁橋面瀝青鋪裝是國際性工程難題與研究熱點(diǎn)。缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、合理的選材、規(guī)范的施工與科學(xué)的管理是造成國內(nèi)鋼橋面瀝青鋪裝使用壽命短的重要原因，設(shè)計(jì)模型與計(jì)算方法是解決問題的基礎(chǔ)之一。本文以大跨徑鋼箱梁懸索橋的瀝青鋪裝荷載效應(yīng)計(jì)算方法為研究對(duì)象，以整橋、節(jié)段、局部三層次模型與溫度應(yīng)力計(jì)算模型的荷載效應(yīng)計(jì)算方法、鋪裝疲勞破壞模式、設(shè)計(jì)指標(biāo)體系、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、鋪裝設(shè)計(jì)可靠
5、度等為研究內(nèi)容，完成如下工作與研究成果：（1）三層次活載效應(yīng)計(jì)算模型的建立與求解以彈性疊層連續(xù)梁為基本計(jì)算模型，分析推導(dǎo)了懸索橋吊桿對(duì)鋼箱梁與U肋對(duì)鋼面板支承剛度的計(jì)算公式、鋼箱梁截面畸變翹曲剛度計(jì)算公式，根據(jù)影響線加載的原理、梁的彎曲理論與平截面假定得到鋪裝活載應(yīng)力的解析計(jì)算方法。本文解析公式的計(jì)算結(jié)果與常用的有限元方法接近，簡化了瀝青鋪裝設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算中繁瑣的建模過程。計(jì)算結(jié)果表明，懸索橋鋼箱梁的最不利負(fù)彎矩產(chǎn)生一般不發(fā)生在跨中，具體位置與彈性支承剛度的分布有關(guān)。節(jié)段鋼箱梁扭轉(zhuǎn)畸變角的變化具有明顯局部特征，影響范圍約為5～6塊橫隔板。局部輪載彎矩的
6、影響范圍約6個(gè)U肋，可不考慮同軸左、右輪載效應(yīng)的相互影響。（2）溫度應(yīng)力疊層梁模型的建立與求解將鋼板——瀝青鋪裝疊層梁模型界面應(yīng)力函數(shù)展開為傅里葉級(jí)數(shù)，推導(dǎo)得到鋪裝體系溫度應(yīng)力的計(jì)算公式。采用Maxwell模型計(jì)算鋪裝松弛模量，得到考慮材料粘彈性的鋪裝溫度應(yīng)力計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果表明，瀝青鋪裝表面最大溫度應(yīng)力出現(xiàn)在疊層梁端部，溫度應(yīng)力計(jì)算需考慮瀝青材料松弛特性，極端低溫條件下的溫度變化導(dǎo)致瀝青鋪裝產(chǎn)生最不利溫度應(yīng)力。（3）疲勞破壞模式與設(shè)計(jì)控制指標(biāo)的確定通過大量鋼橋面瀝青鋪裝破損狀況調(diào)研與直道足尺疲勞試驗(yàn)，得到瀝青鋪裝表面彎拉疲勞與鋪裝界面彎曲剪應(yīng)力疲
7、勞兩種鋪裝疲勞模式。分析表明，交通量較輕半幅橋產(chǎn)生較多縱橋向疲勞開裂的機(jī)理是節(jié)段鋼箱梁扭轉(zhuǎn)畸變?cè)跒r青鋪裝表面產(chǎn)生的橫橋向彎拉應(yīng)力。肋間最大正彎矩區(qū)域出現(xiàn)縱橋向疲勞開裂則是由于界面剪切破壞后，鋪裝底部產(chǎn)生的彎拉應(yīng)力疲勞裂紋向上擴(kuò)展。橫橋向裂縫是活載應(yīng)力與溫度應(yīng)力最不利組合的結(jié)果。鋪裝結(jié)構(gòu)彎拉應(yīng)力與界面剪應(yīng)力可作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)且應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的最不利組合；（4）鋼橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方法提出了基于動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)指標(biāo)體系的“驗(yàn)算模式”鋪裝設(shè)計(jì)方法，綜合考慮鋪裝II大跨徑鋼箱梁橋面瀝青鋪裝設(shè)計(jì)方法研究材料疲勞性能、橋面板承載規(guī)律以及行車特征等，推導(dǎo)了典型鋪裝材料軸載換
8、算公式，采用三層次模型活載應(yīng)力與溫度應(yīng)力組合的方法，得到橫橋向最不利應(yīng)力為活載應(yīng)力控制，縱橋向最不利應(yīng)力為溫
