正交异性桥面板横隔板圆弧过渡处剪切疲劳强度实验研究

为了研究正交异性桥面板横隔板圆弧过渡处的疲劳特性,本文以九江长江大桥实际结构为例制作了横隔板与U型肋局部构造细节疲劳试验试样,实验结果发现13个试样中有8个试样疲劳裂纹发生在横隔板与U型肋焊缝处,而有5个试样疲劳裂纹发生在横隔板母材圆弧过渡处,说明横隔板圆弧过渡处为疲劳破坏的危险部位之一.有限元分析与应力测试表明,该处为压应力状态区域,而剪切应力较大,其疲劳失效形式为剪切疲劳破坏,通过将实验数据与欧洲规范Eurocode3进行比较,该部位满足容许剪切应力幅值为100 MPa的Δτ-N曲线方程.该研究结果可为正交异性桥面构造细节强度设计和寿命评估提供参考.

粘层材料剪切疲劳特性及层间设计方法研究

沥青路面的性能及使用年限很大程度上取决于其结构层间粘结状态的好坏。在进行沥青路面设计时,路表弯沉及沥青面层层底拉应力通常被视为重要的设计指标,而沥青路面层间剪切疲劳破坏却被忽视,为沥青路面病害的产生埋下隐患。通过系统的沥青路面层间剪切疲劳试验建立了沥青路面层间剪切疲劳方程及疲劳寿命预估模型,并根据沥青路面的实际工作状态,对该模型进行了修正。提出了基于剪切疲劳破坏的沥青路面层间设计方法,结合工程实例,对沥青路面剪切疲劳破坏进行了验算及寿命预估。结果表明:在以传统的路表弯沉及沥青面层层底拉应力为设计指标时,其层间接触不能满足路面剪切疲劳的要求,因此,建议在沥青路面设计中增加沥青层间剪切疲劳设计指标。

水性环氧树脂改性乳化沥青粘层抗剪性能的检验

针对沥青路面因层间黏结性能不足而导致路面结构出现推移、拥包等病害现象,研究环氧乳化沥青粘层在不同环氧乳化沥青洒布量、不同试验温度和不同正应力条件下的抗剪强度,运用摩尔-库伦原理得到黏结力和内摩阻角.借助Ansys有限元软件对5种代表性路面结构进行层间剪应力计算,根据计算所得层间最大剪应力和抗剪强度,对环氧乳化沥青粘层进行抗剪疲劳性能和抗剪极限性能检验.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,且在60℃高温条件下,环氧乳化沥青粘层的最佳洒布量为0.8 kg·m^(-2);当洒布量和正应力相同时,由于黏结力的减小,抗剪强度随温度升高而逐渐减小;5种路面结构在100 k N和200 k N荷载作用下,层间最大剪应力分别小于容许剪应力和抗剪强度,沥青面层不会产生剪切疲劳破坏及高温重载作用下的极限剪切破坏.