材料模量对环氧沥青桥面铺装层力学指标影响分析.pdf

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1、材料模量对环氧沥青桥面铺装层力学指标影响分析InfluencesofMaterialModulusonMechanicalPerformanceoftheEpoxyAsphaltBridgePavement121121■张林林韩启龙丁侦原■ZhangLinlinHanQilongDingZhenyuan[摘要]本文采用有限元方法对沿海某高速公路高架桥进防水层粘结层、环氧沥青混凝土和SMA组成。行力学性能分析，通过对比研究材料参数对结构层力学指二、桥面铺装层有限元分析力学模型标的影响，认为环氧沥青铺装结构层在应用中具有材料和由于

2、水泥混凝土结构强度高、刚度大，在车辆结构等方面的优越性。荷载的短时间作用下，其力学性能符合线弹性理论，并认为混凝土桥面结构层材料为均匀、连续、各向[关键词]环氧沥青桥面铺装层有限元数值模拟同性的弹性体，层间为完全连续体系。在荷载作用下，铺装体内产生的荷载效应具有很强局域性，为[Abstract]Themechanicspropertyofbridgedeckpavement了减少边界条件对铺装层受力的影响，模型取该桥ofcoastalhighwayviaductwasanalyzedbythefinitemethod.主梁标准

3、梁段半幅桥宽作为局部力学分析对象。采Theeffectofthematerialparameterchangeonthemechanical用有限元力学足尺寸实体模型，桥长25m，等间距characteristicsofthepavementstructureshowedtheepoxyas-设置4个横隔板，宽为半幅桥宽19m，采用在两端图2荷载示意图（单位：m）phaltpavementmaterialandstructureswassuperiortoothers.横隔板的底端固结，如图1所示。采用典型双层沥青混凝土铺设方

4、案，可以对不同层位的铺装材料分别考虑，充分发挥材料的潜力，[Keywords]epoxyasphalt,bridgedeckpavement,finiteel-最大限度地避免对同种材料矛盾的双向性能（高温ementmethod,numericalsimulation和低温）的要求，较好地满足铺装层在高温和低温下的性能要求，计算参数如表1。铺装层模型力学一、工程概况分析采用均布荷载，取标准轴载轮胎接地压强为沿海某高架桥是某新建高速公路工程中的重要0.707MPa，如图2所示。为了计算方便，定义模量部分，设计车速为120km/h，

5、设计荷载标准为汽车比系数n为铺装上层混凝土的模量与铺装下层混凝超—20级，挂车—120，路面宽度（双向八车道）土模量的比值，模量比系数n实质上反映了不同温为42m，全桥为25m的预应力混凝土（后张）先简度下沥青混凝土铺装层的模量组合。支后连续箱梁，设计采用先简支后连续体系。全桥下部结构形式为：柱式墩，肋板式台，钻孔桩基础，桥梁交角90°。桥面铺装体系由水泥混凝土桥面板、图1桥面铺装力学模型表1桥面铺装体系各部分的材料参数SMA—13环氧沥青混凝料防水粘结层桥面板桥面体系混凝土厚度（cm）440.210/弹性模量（MPa）140

6、050003030×10336×103泊松比μ0.350.350.350.180.167三、结果与分析假定铺装上层的模量E上=1400MPa不变，铺6000MP、7000MP、8000MPa，分别计算铺装各层1.E上不变E下变化情况下铺装层应力计算装下层的沥青混凝土的模量依次取E下=5000MP、的应力值，见表2。表2E上不变E下变化情况下各铺装层应力计算结果E下铺装上层各应力值/MPa铺装下层各应力值/MPa模量比n/MPaσxmaxσymaxτ1xmaxτ1ymaxτmaxU2σxmaxσymaxτ2xmaxτ2ymaxτ

7、maxU250000.2800.17410.16020.15180.10160.12670.45360.10410.11210.24150.17090.20140.453860000.2330.17040.15750.15110.10100.12610.44600.12300.13370.24910.15090.21030.452770000.2000.16580.15440.14720.09420.12320.45150.14080.15500.25330.18110.21130.451780000.1750.15960.1

8、5020.14880.09920.12420.45050.15750.17610.25860.18550.21570.4507从以上的计算结果分析可得：（2）铺装上层的模量保持不变，随铺装下层模2.E下不变E上变化情况下铺装层应力计算（1）随着铺装下层模量的增加，铺装下层在整