刚柔复合式路面水泥混凝土板接缝传荷能力影响因素研究

文章旨在评估刚柔复合式路面中水泥混凝土板接缝传荷能力的影响因素,以提高路面性能和延长使用寿命。通过有限元模拟,探究模量变化、沥青层厚度、弹性模量及厚度变对水泥混凝土板接缝传荷能力产生的影响。研究发现,适当调整这些参数能显著提升接缝的传荷效率。基于实验数据,提出了适用于刚柔复合式路面的接缝传荷性能控制指标,为路面检测和维护提供了新标准,有助于优化路面设计和施工,确保行车安全。

BFRP筋桥面铺装横向模型试验研究

为研究预制空(实)心板在实际工程中常见的铰缝损坏及单板受力情况,通过加强预制空(实)心板桥梁的结构层的方法,分别采用提高铺装层厚度和更换铺装层筋材的方式对预制混凝土板式桥梁进行试验研究,探索铺装层的变化对铰接板桥的横向受力性能和极限承载能力的影响。研究结果表明:通过加厚铺装层或铺装层中用BFRP筋代替普通钢筋,不但可以延缓铰缝开裂、提升试件的承载能力,同时也可以改善实心板桥梁横向受力情况,使横向荷载分布更均匀。

荷载级位对接缝传荷能力影响规律的试验研究

接缝传荷能力的测试是机场刚性道面评价的重要内容。采用重型落锤式弯沉仪,研究了冲击荷载级位对于机场刚性道面道接缝传荷系数测试结果的影响规律。结果表明:采用的冲击荷载越小,测试结果出现异常的几率越大;随着冲击荷载的增大,传荷系数测试结果的随机性逐渐减小。结合目前国内机场刚性道面结构检测的技术状况并根据本次研究结果,当荷载级位取140 kN时,传荷系数测试误差最大可达20%左右。

机场刚性道面接缝弯沉测试的非零截距问题

采用HWD对1126个机场刚性道面板接缝进行弯沉测试,研究了机场刚性道面板接缝两侧弯沉随荷载级位变化的规律,结果表明:道面板两侧弯沉-荷载之间存在良好的线性关系;但接缝两侧弯沉-荷载回归直线在弯沉轴均存在非零截距,对于受荷板一侧此值在-136.82～+75.23μm范围内,未受荷板一侧此值在-52.95～+97.98μm范围内,此非零截距对于弯沉比传递系数的影响最大可达130%。分析指出弯沉-荷载曲线的非零截距为HWD车架及轮胎回弹和道面板回弹综合作用的结果,在弯沉比传递系数计算中应予以修正,提出了修正的弯沉比传递系数计算公式及根据接缝两侧弯沉-荷载回归直线斜率之比定义弯沉比传递系数的方法,可以彻底消除荷载级位对于道面传荷能力测试结果的影响。

水泥混凝土路面板底脱空评判方法研究——以梅观高速为例

为准确有效地评定水泥混凝土路面的脱空状况,通过对现场贝克曼梁(BB)、落锤弯沉仪(FWD)、路面雷达(GPR)和钻芯取样检测结果的分析和计算,并充分参考梅观高速路面的实际情况,提出了以板角弯沉、横缝中点弯沉和接缝传荷系数3个指标作为水泥混凝土路面脱空的判断标准。研究表明:据此评判标准与方法判定的脱空状况与钻芯取样结果基本一致,对板底脱空情况判断的准确率高达86.7%,对脱空等级判断的准确率达到80%,说明该评定方法具有较高的准确度与可靠性,能够满足水泥混凝土路面板底脱空判别与评价的需要。

基于双目视觉的水泥混凝土路面错台检测方法

针对水泥混凝土路面错台测量手段的不足,提出了一种基于双目视觉的错台测量方法.该方法根据双目摄像机的成像特点和水泥混凝土路面的图像特征,对接缝位置进行定位和错台计算.定位分为2个主要步骤,一是基于灰度投影的粗定位,二是在粗定位的基础上提取接缝附近图像,利用灰度投影和边缘投影精定位.由双目视觉测量系统计算相邻2块水泥板在错台附近点的三维坐标,利用这些坐标计算错台量,其中关键环节是在双目图像匹配时提出了一种基于匹配点位置估计的匹配算法.试验表明,与直尺测量结果吻合.

机场水泥道面日周期温度效应

为研究日温变化对机场水泥道面的影响,系统监测分析了日周期内西南某机场水泥道面板内温度、应变及弯沉的变化规律。结果表明:板内温度、平均温度及温度梯度均呈日周期变化,正、负温度梯度最大值分别出现在14:00—16:00、07:00—08:00;应变与温度不同步变化导致其随温度滞回变化,以温度梯度‒曲率分析道面温度效应可减少滞回特征影响;板角翘曲大于板边,接缝类型差异对板边翘曲影响更大;道面边、角弯沉随日温变化波动明显,接缝传荷系数波动主要受温度梯度变化影响,道面性能评价应考虑温度影响;接缝两侧弯沉之和与温度相关性高,且可能与接缝传荷能力无关,在考虑温度影响进行脱空判定时具有一定优势,建议进一步研究其特征。

基于弯沉的刚性道面板底脱空判定方法综述

为促进刚性道面板底脱空判定相关研究的发展,基于广泛文献调研和分析,系统梳理了国内外有关研究的发展现状、存在问题及研究方向。首先,介绍了弯沉法的起源及常用检测设备;其次,对基于弯沉的板底脱空判定方法进行了综述,详细分析和阐述了现有研究中发现的问题,并进一步指出各方法在实际应用中的局限性;最后,总结归纳了刚性道面板底脱空判定研究中存在的关键问题及研究方向,提出接缝传荷能力和脱空对弯沉影响的区别可作为今后研究的重点。

桥面铺装及铰缝对空心板梁横向分布的影响

板梁桥设计过程中,铰接板假定通过铰缝在各板间传递剪力起到传递荷载的作用,从而达到板梁桥梁整体受力的目的。桥梁铺装层的刚度相对主梁较小,故往往忽略其作用。但是,通过计算可知,不仅是铰缝,桥面铺装层对空心板梁的横向分布也有很大的影响。基于此,对桥面铺装以及铰缝对空心板梁横向分布系数的影响进行详细的比较分析。

公路隧道水泥路面板底脱空有限元分析

建立了公路隧道水泥路面板底脱空结构的三维有限元分析模型,在单轴双轮荷载作用下,对由于板底脱空产生断裂情况下板角顶面最大拉应力和最大竖向位移进行了分析。通过讨论脱空宽度、面板厚度、轴载、基层模量以及基岩模量对板顶最大拉应力和竖向位移的影响,得出脱空宽度、面板厚度和轴载对板角顶面最大拉应力的影响较大,而各个因素对板角顶面最大竖向位移的影响程度差别不大。板角出现脱空时,重载是造成路面损坏的主要原因,通过增加面板的厚度和接缝设置传力杆可以有效防止路面板由于板底脱空造成的损坏。

温度-荷载作用下新旧混凝土道面接缝力学性能

为研究新旧混凝土道面接缝处温度-荷载对机场道面板间力学性能的影响,基于Winkler地基模型,采用有限元方法建立了道面结构温度场计算模型.同时对华东地区某机场道面进行了重型落锤式弯沉测试,通过对比分析新旧道面板上不同位置处的弯沉、脱空判定值及传荷系数的变化规律,验证了计算模型的可靠性,进一步分析板底拉应力作用机理.结果表明:现场测试弯沉值考虑温度的影响,以保证对新旧道面板的板底脱空判定值和接缝传荷能力评价结果的可靠性;新旧道面间接缝的传荷系数与温度呈较好的二次曲线关系;随温度升高,在荷载作用下板底集中应力无法有效地释放,新道面的板底拉应力明显增大;提高道面板弹性模量可增强接缝处新旧道面板间应力扩散传递,但也会增大板底拉应力,易导致道面板沿板底向板顶开裂破坏.

机场水泥道面动态弯沉的温度影响分析

为研究机场水泥混凝土道面动态弯沉受温度变化影响的规律,在机场飞行区内选取水泥板连续24h测试道面弯沉的情况。分析道面板中、板边、板角弯沉值,接缝传荷系数及脱空判定值与路表温度变化之间的关系。结果表明:板中弯沉几乎不受路表温度变化影响;板边弯沉、板角弯沉、脱空判定值受路表温度变化影响显著,且与路表温度变化规律呈负相关;假缝类道面接缝传荷能力受温度影响显著,企口缝类道面则基本不受影响。

铺装层对装配式空心板桥结构横向受力的影响

以20 m跨桥实桥试验测试结果修正有限元模型,得出符合实际工程的Abaqus有限元计算模型,对修正后的有限元模型进行弹性计算,探讨了桥面铺装厚度对装配式空心板桥整体性能的影响,得出了该桥经济合理的铺装层厚度取值。

刚柔复合式路面水泥混凝土板接缝传荷能力研究

为研究接缝传荷能力对路面力学响应的影响规律,文中建立了三维刚柔复合式路面结构模型,分析了不同参量变化时,水泥板受荷板、非受荷板处的应力及应力传荷系数、弯沉及弯沉传荷系数的变化规律,研究了基准模型下,不同弹簧刚度对水泥混凝土板接缝传荷能力的影响.结果表明:各参数对应力传荷系数的重要程度排序依次为:沥青层厚度>沥青层模量>水泥板模量>水泥板厚度>地基反应模量>层间摩擦系数;对弯沉传荷系数的重要程度排序依次为:地基反应模量>沥青层厚度>沥青层模量>水泥板模量>水泥板厚度>层间摩擦系数.弯沉差随弹簧刚度的变化呈S型曲线变化,拐点出现在lg q=6和lg q=9的位置.刚柔复合式路面板的接缝传荷处控制指标为:弯沉差小于0.02 mm时,路面结构的接缝传荷能力存在轻微损伤,可不采取相关处治措施;弯沉差小于0.065 mm时,路面结构的接缝传荷能力严重降低,必须尽快处理.

浅谈水泥混凝土路面病害成因与预防

对于高等级水泥混凝土路面板,根据我国已建成通车的高等级公路使用情况看,有相当部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等病害。就水泥混凝土路面的常见病害及其成因进行分析,并提出预防修复措施。

浅谈变厚式混凝土板在旧路改造中的应用

从理论和实践结合出发，对旧混凝土路面加宽工程中新、旧混凝土板结合处缝设置形式进行分析，提出了采用变厚式混凝土板的处理措施。

哈大公路水泥混凝土路面施工中养生、切缝与断板之间的关系

本文通过哈大路水泥路面施工实践对其养生、切缝与断板之间的关系进行了总结,提出了施工时应采取的一些措施。

无缝型桥梁拱型搭板的可行性研究

目前多数无伸缩缝桥梁(无缝桥)设置的桥台搭板,存在台后填土沉降、搭板脱空等问题,间接导致行驶车辆桥头跳车。从结构角度出发,提出一种新型搭板形式——拱型搭板,通过模拟拱型搭板在主梁纵桥向变形下的竖向沉降情况并对路面平整度进行分析研究,结果表明该结构具有良好的吸收变形能力及路桥过渡效果,对无缝桥处理路桥过渡段提供新思路。

装配式简支板桥单板受力的原因分析与早期处治

装配式简支板桥在我国城市中小桥梁建设中得到了广泛的应用,但由于整体性差、横向刚度低在后期使用中容易出现单板受力现象,威胁桥梁使用安全。主要介绍了装配式简支板桥单板受力现象发展过程及产生原因,并从强化板间铰接、优化桥面混凝土铺装、增加横向约束等几个方面提出病害处置与加固方案,对解决同类型的桥梁病害有重要的参考意义。

空心板荷载横向分布影响因素分析

空心板设计过程中,理论假定板与板之间是通过铰缝传递剪力而使得桥面板范围内各片梁板达到整体承担荷载的目的。桥面铺装由于厚度有限,刚度相对梁体较小,工程设计计算中往往不考虑其对主梁受力的贡献。而大量的研究表明,桥面铺装及铰缝对空心板荷载横向分布均具有较大影响。本文对桥面铺装及铰缝状态对空心板横向分布系数的影响做了细化分析,以供广大同人参考与借鉴。