混凝土桥面防水粘结层剪应力计算分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2011年8月第4期Teehnolo~~ofHighwayandTransportAug．2011No．4混凝土桥面防水粘结层剪应力计算分析王火明，周宏伟，魏强(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．江苏省常州市武进区公路管理处，江苏常州213022；3．广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院重庆分院，重庆401147)摘要：运用ANSYS有限元分析软件，对混凝土桥面防水粘结层剪应力进行计算，分析超栽、车辆行驶状态、沥青铺装层厚度及模量、防水粘结层模量、层间接触状态等对防水粘结层最大剪应力的

2、影响。计算结果表明，当超载100％时，防水粘结层最大剪应力增大约3．2倍；特殊路段紧急刹车时层间可能出现的最大剪应力约为车辆正常行驶时的11．8倍；最大剪应力随沥青铺装层厚度增加而减少，当铺装层厚度超过6cm后，最大剪应力不超过0．392MPa；沥青铺装层模量对最大剪应力影响不大。在此基础上提出桥面铺装结构防水粘结层的抗剪强度标准。关键词：道路工程；桥面铺装；防水粘结层；有限元；抗剪强度；剪应力文章编号：1009—6477(2011)04—0014—05中图分类号：U443．33文献标识码：ACalculationandAnalysisforShearStr

3、essOfWaterproofBondingLayerOnConcreteBridgeDeckWANGHuoming，ZHOUHongwei，WEIQiangAbstract：Thispapercalculatesshearstressofwaterproofbondinglayeronconcretebridgedeckandanalyzesinfluencesofoverload，drivingstatusofvehicles，thicknessandmodulusofasphaltpavingcourse，modulusofwaterproofbond

4、inglayerandindirectcontactingstatus，etc．onthemax．shearstressofwaterproofbondinglayerbymeansofANSYSfiniteelementanalysissoftware．Thecalculatedresultsshowthatthemax．shearstressofwaterproofbondinglayerincreasesbyapproximate3．2timesunder100％overload；thepossiblemax．interlayershearstress

5、duringemergencybrakeatspecialroadsectionsisapproximate11．8timesthenormaldrivingofvehicles；themax．shearstressdecreaseswiththeincreaseofasphaltpavingcourse，andisnotmorethan0．392MPaafterthethicknessofpavingcourseisover6cm；andthemodulusofasphaltpavingcoursehasnotbigimpactonthemax．shear

6、stress．Onthisbasisthepaperproposestheshearstrengthstandardofwaterproofbondinglayerofpavingstructureonbridgedeck．Keywords：roadengineering；bridgedeckpavement；waterproofbondinglayer；finiteelement；shearstrength；shearstress水泥混凝土桥面沥青混合料铺装结构发生的损坏形式主要有推移、车辙和开裂，防水粘结层的剪切1有限元分析模型建立破坏是造成桥面铺装损坏

7、的根本原因u1-3]。本文以运用ANSYS软件分析和计算防水粘结层内的桥面铺装防水粘结层最大剪应力为研究对象，运用剪应力大小，建模之前，作以下几点假设：ANSYS有限元分析软件对其进行计算，考虑不同比1)防水粘结层完全连续，即沥青层、防水粘结例超载、车辆行驶状态、沥青铺装层厚度及模量、层层与桥面板彼此之间完全连续。间结合状态等对最大剪应力的影响，运用功能原理2)忽略桥梁结构的震动和负弯矩影响，将桥面对防水粘结层可能出现的最大剪应力进行简化计视为弹性半空间无限体。算，在此基础上对桥面铺装防水粘结层抗剪强度标3)为分析方便，假设各层材料具有线弹性性准进行研究。质

8、，材料参数用E表示。收稿日期：2010—12—21作