基于有限元分析的简支梁桥桥面防水粘结层力学响应研究

防水粘结层被破坏是导致简支梁桥桥面铺装出现病害的主要原因。通过数值模拟对不同简支梁桥桥型进行防水粘结层力学响应分析,明确防水粘结层在不同桥型结构中的受力状态,总结沥青铺装层模量和厚度对防水粘结层力学响应指标的影响。研究结果表明,简支梁桥桥型对防水粘结层力学响应的影响不大;增加沥青铺装层模量对控制防水粘结层最大拉应力和沥青铺装层变形能起到较好的作用;增加沥青铺装层厚度能有效控制防水粘结层法向拉应力和分散车轮荷载。研究结果能够为桥面铺装的结构设计提供理论基础,提高简支梁桥的服役寿命。

基于防水粘结层附着力的桥面铺装层间粘结强度和抗剪强度预测

针对目前水泥混凝土复合式桥面铺装层间结合效果有损评价方法存在的弊端,通过室内试验建立特定桥面铺装结构和材料条件下组合结构的层间粘结强度和层间剪切强度与附着力之间的函数关系,同时求得温度修正系数;根据测得的工程现场防水粘结层的附着力计算得到组合结构的层间粘结强度和抗剪强度,进而换算成20℃条件下的强度标准值;并参照相关规范对实际工程层间结合效果进行质量评定。结果表明,防水粘结层对水泥混凝土的附着力与组合结构的层间粘结强度及抗剪强度存在较强的线性正相关,且强度预测值与实测值的误差基本都在10%以内;强度预测值换算成标准值后可直接借助规范进行层间结合效果评价。

钢箱梁桥面防水粘结层最佳材料配比设计与性能评价研究

为了研究防水粘结层中粘结层、防水层和防腐层中材料用量对其防水粘结体系性能的影响,对钢桥面粘结层、防水层和防腐层最佳材料用量进行了研究。研究发现丙烯酸防腐底涂层用量约150g/m^(2)时涂刷后的强度增强较为明显;当甲基丙烯酸树脂防水层单层湿膜厚度为1.2mm时材料用量最接近中值且成品外观均匀性较好;丙烯酸树脂粘结剂用量在175g/m^(2)时较为合适且能够全部覆盖且无堆积,经过研究得到了较为满意的施工标准用量,可为类似工程提供一定的参考。

强流脉冲电子束改性粘结层温度场研究

为探究不同能量密度、不同脉宽时间对粘结层沿深度温度的影响以及对表层温度的影响,通过运用有限元分析软件ABAQUS,模拟运算了强流脉冲电子束轰击粘结层表面过程中粘结层内部温度场的分布情况并对不同条件下的温度场分布进行了分析。结果显示,能量密度为4 J/cm^(2)、脉冲时间为6.0μs,或能量密度达到6 J/cm^(2)时、脉宽在1.5μs以上时可使粘结层发生部分熔化从而达到改性的效果。

水性聚氨酯合成革在干法粘结层及贴合生产中的应用研究

通过研究水性聚氨酯合成革在干法粘结层及贴合的生产工艺及应用,对比分析了水性聚氨酯树脂固含量、浆料黏度、涂覆间隙、贴合方式、贴合压力、贴合间隙和浆料交联性关键因素对合成革成品品质的影响,获得了优选的关键因素参数指标和合适的干法生产工艺条件。另外,分析贴合基材后常见质量问题及解决方法,为水性聚氨酯合成革在实际工业大生产中的操作控制提供了参考依据。

高黏改性乳化沥青粘结层力学性能研究

相比于传统磨耗层技术,超薄磨耗层技术具备施工便捷、经济耐久、平顺静音等优势,目前被广泛应用于公路预防性养护工程和道路品质提升工程当中;但因为其厚度较薄,在车辆荷载作用下发生层间滑移的风险相对较高,故对其黏层体系的性能和耐久性提出了更高的要求。针对这一问题,选取三种黏层材料——高黏改性乳化沥青、Nova-B改性乳化沥青、PC-3乳化沥青和2类下承层界面——GAC-16沥青混凝土和水泥混凝土面板作为研究对象,通过制备复合式超薄试件并开展层间剪切疲劳试验和层间拉拔疲劳试验,结合实际工程应用效果验证,研究黏层材料种类、温度和荷载对黏层的力学性能的影响。

聚氨酯钢桥面铺装防水粘结层剪切疲劳性能研究

聚氨酯混合料桥面铺装材料具有优异的综合路用性能,有望解决传统沥青类钢桥面铺装材料在钢桥严苛使用环境下耐久性差、使用寿命短等问题,但目前对与之相匹配的防水粘结层材料的研究还很少。因此,针对2种防水粘结层材料(聚氨酯、环氧树脂)进行剪切疲劳试验,以分析温度和应力对防水粘结层剪切疲劳寿命的影响。研究结果表明:在-10~70℃的温度区间内,2种防水粘结层的剪切疲劳寿命均呈现缓慢—快速—缓慢下降的趋势。在相同应力比和温度下,聚氨酯防水粘结层的剪切疲劳寿命是环氧树脂防水粘结层的1.02~1.40倍,表明聚氨酯防水粘结层抗剪切破坏能力更强,更适宜作为聚氨酯钢桥面铺装结构的防水粘结层。在不同温度下,2种防水粘结层的剪切疲劳寿命均随着应力比的增加而下降,且中温区(10~25℃)和高温区(50~70℃)剪切疲劳寿命对应力作用的敏感性要显著高于低温区(-10~0℃)。

聚氨酯类钢桥面铺装中防水粘结层抗剪性能研究

聚氨酯钢桥面铺装材料具有优异的综合路用性能,使用该材料有望解决传统沥青类钢桥面铺装材料在钢桥严苛的使用环境下耐久性差、使用寿命短等问题,但目前针对其适宜的防水粘结层材料的研究很少。因此,针对聚氨酯铺装层下的2种防水粘结层材料(聚氨酯胶粘剂、环氧树脂粘结剂)进行剪切强度试验,分析了结构的层间剪切性能在防水粘结剂涂覆量、防水粘结层材料、碎石撒布量和养生时间影响下的变化规律。研究结果表明,聚氨酯防水粘结层的抗剪切性能均显著优于环氧树脂防水粘结层,增加防水粘结剂的涂覆量可以增加界面的粘结面积,但防水粘结层过厚会导致抗剪强度在达到峰值后下降;防水粘结层在表干时成型的试件抗剪强度最好,未表干时最差;碎石撒布量也会影响防水粘结层的抗剪强度,故在满足施工条件的前提下,应尽量减小碎石撒布量。

桥面铺装同步碎石防水粘结层的路用性能

分析了作为桥面铺装防水粘结层的传统的碎石封层的缺点和解决途径,研究了桥面铺装防水粘结层同步碎石的特性,对同步碎石沥青混合料桥面铺装防水粘结层的可行性进行了分析;设计了试验方案,通过室内剪切、拉拔试验,首先确定了同步碎石最佳沥青洒布量为1.4 kg/m2,最佳石料撒布量为8.0 kg/m2,然后对同步碎石防水粘结层路用性能进行研究。结果表明:同步碎石防水粘结层是温度敏感性材料,随着温度的升高,其抗剪、抗拉强度均明显降低;用于同步碎石防水粘结层最理想的集料是单一粒径的集料;SBS改性沥青作为同步碎石防水粘结层的结合料,其粘结性能优良,而且抗老化性能、不透水性能良好;同步碎石作为桥面铺装防水粘结材料,其耐久性能良好。

混凝土箱梁桥铺装防水粘结层力学性能

为了探讨混凝土箱梁桥防水粘结层的实际受力状态,以沪杭高速公路拓宽改建工程箱梁段高架桥为研究实例,采用有限元方法和室内实验相结合的手段研究防水粘结层的层间粘结性能.建立节段整桥铺装复合结构模型,考虑刹车、超载、随机动荷载等因素对沥青混合料铺装层防水粘结层力学响应的综合影响.最后通过室内实验测得了几种典型的水泥混凝土桥防水粘结层与水泥桥面之间的层间粘结性能,并与理论分析结果进行了对比.分析结果表明,刹车超载对防水粘结层力学响应的影响大于由桥面不平度引起的随机动荷载对防水粘结层的影响.拉应力峰值出现在移动荷载接近于墩顶上方对应铺装表面,剪应力在移动荷载处于跨中时达到最大值.结合理论与试验分析结果,SBS(styrene butadienestyrene)改性沥青和橡胶沥青的防水粘结层主要粘结性能均满足理论分析结果的要求,可推荐为混凝土箱梁桥防水粘结层材料的首选.

EB-PVD热障涂层热循环过程中粘结层的氧化和相结构

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体卜沉积 Ｎｉ３０Ｃｒ－１２Ａｌ－０．３１Ｙ（质量分数、％）粘结层，采用电子束物理气相沉积方法（ＥＢ－ＰＶＤ）沉积 ７％Ｙ２Ｏ３（质董分数）－ＺｒＯ２陶瓷顶层 结果表明．在热循环过程中．非平衡相 ｔ’－ＺｒＯ２中的 Ｙ２Ｏ３含量逐渐减少，ｔ’－ＺｒＯ２相逐渐分解成平衡相 ｔ－ＺｒＯ２（冷却时会转变成单斜相）和立方相 ＺｒＯ２１０５０Ｃ循环 ２００次，粘结层氧化物（Ａｌ２Ｏ３）厚度约为３ｕｍ，表明ＮｉＣｒ－Ａｌ－Ｙ适宜作粘结层 继续热循环，陶瓷层中出现单斜相，粘结层中Ａｌ贫化，氧化层中出现ＮｉＯ 及尖晶石等，引起应力集中．导致涂层失效．

江阴大桥钢桥面柔性防水粘结层特性分析

沥青铺装与钢桥面板间的脱层破坏是钢桥面铺装层较常见的一种病害破坏类型,而防水粘结层的层间特性是病害的主导因素,因此,对防水粘结层的层间特性进行分析尤为重要。结合江阴大桥钢桥面铺装研究课题,采用理论力学方法对不同温度和荷载条件下的层间剪切性能进行了分析;然后通过室内拉拔试验与剪切试验,得出防水粘结层的拉拔强度随温度变化的回归方程与不同温度条件下的剪切强度,通过对比研究得出结论认为:江阴大桥钢桥面铺装发生整体性剪切破坏的可能性较小,所用防水粘结层材料可以承担铺装在多种不利条件下的抗剪响应。

桥面铺装环氧沥青防水粘结层性能试验与评价

为评价桥面铺装环氧沥青防水粘结层的性能,采用剪切、拉拔等试验,研究分析了环氧沥青对钢板基面和水泥板基面的粘结强度及其强度随温度和养生时间的关系;采用复合板模拟试验,分析比较了几种防水粘结层与不同基面板和沥青铺装层的剪切强度和拉拔强度。试验结果表明:环氧沥青作为桥面结构防水粘结层,其剪切、拉拔强度明显优于其他类型材料,并且对钢板基面的拉拔、剪切强度均高于水泥板基面,说明环氧沥青更适合于钢桥面铺装;在高温下,环氧沥青与其上沥青结构具有良好的粘结强度。

桥面铺面防水粘结层胶结材料洒布量的确定方法

为确定桥面铺面防水粘结层胶结材料洒布量,采用橡胶沥青和两种典型的沥青混合料,通过设计直向剪切试验和斜向剪切试验研究桥面防水粘结层的力学性能,分析不同因素对于防水粘结层剪切性能的影响.试验结果表明,加载速率的提高,粘结层最大剪切应力有呈线性增大的趋势;采用不同温度的对比试验,同样发现随温度的升高,其抗剪切能力显著衰减.可以通过剪切试验的剪应力和变形能两个指标评价其剪切性能.

CRCP板与沥青混凝土面层间粘结层材料试验研究

CRCP板与沥青混凝土面层组成的复合式路面要发挥良好的路用性能必须确保CRCP板与沥青混凝土面层间具有良好的抗剪切能力。在考虑紧急制动的条件下,应用有限元方法分析粘结层位的最大剪应力分布图,确定两种不同路面结构形式的抗剪切强度,然后在不同的温度条件下,对几种常用粘结层材料进行对比试验,分析其抗剪切能力、粘结力、渗水性以及高温稳定性,推荐一种性能最优的粘结层材料,总结一套粘结层方案选择及性能评价的试验方法。

粘结层对超声马达定子振动特性的影响

基于环形行波型超声马达定子振动有限元模型 ,详细分析研究了粘结层对超声马达定子振动特性的影响。通过对压电陶瓷机电耦合效应的分析计算 ,给出了粘结层厚度、粘结材料特性与定子表面质点运动轨迹之间的关系 ,确定了超声马达粘结层材料特性要求及粘结层厚度的范围。此外 ,该论文针对由于粘结层的原因引起超声马达定子制作质量不稳定的问题 ,给出了粘结中所必须注意的问题。研究结果表明

橡胶沥青防水粘结层层间抗剪性能试验分析

利用室内剪切试验模拟水泥混凝土桥面防水粘结层的界面受力状态,从沥青喷涂量、碎石撒布类型、桥面板界面处理状况、环境温度等方面系统分析影响其层间抗剪性能的各种因素及变化规律,以此提出提高橡胶沥青防水粘结层层间抗剪性能的各项技术措施,为充分发挥橡胶沥青防水粘结层的层间抗剪性能,必须严格控制其在高温状态下的抗剪和粘结性能,喷洒量和喷洒温度应控制在1.8～2.2kg/m2和190～200℃,同时,撒布粒径为2.36～4.75mm、撒布量为10kg/m2左右且经过预热处理的洁净碎石,而且,还应将桥面板的表面粗糙程度控制在合理的范围内,当抗滑摆值在45～55之间时,其层间抗剪强度出现最大值.

对瓷贴面粘结层的有限元应力分析

目的 :对可能影响瓷贴面粘结层应力分布的诸多因素进行分析 ,为临床应用提供理论参考。方法 :用MSC/NASTRAN有限元大型结构分析软件系统建立 6种不同牙体缺损及瓷贴面修复体实验模型 ,并应用二维有限元应力分析法分析 6种瓷贴面修复模型在不同功能负荷条件下粘结层的应力分布规律。结果 :瓷贴面粘结层应力主要集中于切端粘结点及颈部粘结点。在同一条件下切端加载时粘结层应力值最高 ,当载荷从牙切端移向牙颈部时 ,应力值逐渐降低。尤其当加载位于修复体边缘时粘结层压应力值明显升高。常规修复设计模型粘结层各项应力值随加载角度水平加大也有增加 ,剪切应力值可高达 5 1.3 8MPa。当加载条件相同时 ,各相同切端减少组粘结层VonMises应力值变化不大 ,但当切端减少大于 4mm时粘结层拉应力有明显增高。结论 :应重点注意粘结层边缘的处置 ,尤其当修复体边缘位于加载部位时 ,更应注意调整咬合 ,尽量使牙齿在功能活动时与瓷贴面边缘少有接触。在瓷贴面临床设计时应避免选择切端对刃接触 ;在制作及粘结后还应调改好咬合 ,尽量引导患牙沿牙长轴方向受力。在需切端重建的瓷贴面修复设计中无论包绕型设计或对接边缘设计对粘结层应力均无明显影响。但当切端牙体缺损大于 4mm时 。

抑制镍基/热障涂层粘结层元素互扩散的研究进展

航空发动机Ni基高温合金涡扇叶片在高温环境服役时,镍基合金基体将与热障涂层粘结层发生元素互扩散。系统论述了元素互扩散行为对镍基合金基体和热障涂层显微结构及性能的影响,分析了添加扩散障和改性粘结层的阻扩散机制,介绍了2种阻扩散方法的研究进展,总结了其优势及存在的问题,指出了元素阻扩散方法的研究发展方向。

大跨径预应力混凝土桥梁防水粘结层的研究

根据滨州黄河公路大桥结构特点和桥面受力特性,应用三维有限元法,建立计算模型,通过分析荷载对防水粘结层及铺装层层间的剪应力的影响、防水粘结层厚度对其剪应力的影响来确定防水粘结层材料的主要控制指标,并通过室内试验进行验证和完善技术指标;通过几种防水材料的性能试验和模拟现场受力试验的结果比较,选择出性能优良、技术指标满足本桥要求的防水粘结层材料,为防水粘结层的设计与施工提供了系统的技术控制指标。