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公路交通技术2013年6月第3期
Technology of Highway and Transport Jun 2013 No. 3
钢桥面铺装粘弹性力学分析
赵国云',余国星',磨炼同2
(1.重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司,重庆400054;2.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉430070)
摘要:由动态力学试验数据通过粘弹性力学关系式转换,得到用 Prony级数进行数值表征的广义 Maxwell i模型参
数。在此基础上,以九江长江公路大桥为例,通过有限元建模,模拟分析荷载一温度耦合作用下钢桥面铺装面层表面
的应变状态,计算得到典型温度下4种铺装结构表面最大横向弯拉应变及其分布特征。结果表明,某温度下的一个
加載过程中,任一荷位出现最大表面横向弯拉应变的位置在横断面上的分布是不同的,而双层环氧沥青混凝土铺装
结构增加 Eliminator防水粘结层可有效降低铺装表面最大横向拉应变。
关键词:钢桥面铺装;动态力学试验;广义 Maxwell模型;有限元模型;荷载一温度耦合作用;弯拉应变
文章编号:1009-647(2013)03-0069-05中图分类号:U443.33文献标识码:A
Mechanical Analysis for Viscoelasticity in Steel Deck Pavement
ZHAO Guoyun, YU Guoxing ,MO Liantong
Abstract This paper obtains numerically characterized parameters of the generalized Maxwell model b
means of Prony series based on dynamic mechanical test data via conversion of viscoelastic mechanics
equations. On this basis and with Jiujiang Yangtze River Bridge as an example, the paper simulates and
analyzes the states of strain on the surface course of steel deck pavement under the load-temperature
coupling effect and calculates the maximum transverse flexural-tensile strain on the surface of 4 pavement
structures and its distribution characteristies at typical temperatures. The results show that the distribution
of position of the maximum transverse flexural-tensile strain on the surface that appears at any load position
is different in the loading process at some temperature, while the Eliminator waterproof bonding layer
added in double-layer epoxy asphalt concrete pavement structure can effectively reduce the maximum
transverse tensile strain on pavement surface
Key words: steel deck pavement; dynamic mechanical test; generalized Maxwell model; finite element
model; load-temperature coupling effect, flexural-tensile strain
沥青混凝土是一种典型的粘弹性材料,铺面结m+233.5m+124.5m,主跨跨径818m。两边边跨
构的力学响应很大程度上依赖于加载条件和加载历分别为229、358m,其中南岸边跨主梁为预应力混
史。文献[1-6]研究了路面及桥面铺装沥青混凝土凝土结构,其余主跨与北边跨为钢箱梁结构。上部
的粘弹性特征和计算方法,本文基于这些研究,以九结构横断面示意见图1。
江长江公路大桥钢桥面铺装为例,通过一系列试验
结合九江长江公路大桥气候交通情况和我国钢
得出铺装材料的动态力学参数,并采用数值模拟方桥面典型铺装结构,拟对4种铺装结构进行分
法研究铺装表面的拉应变。
析。铺装结构厚度见表1,铺装混合料胶结料组成
和主要技术指标见表2。
1工程概况
九江长江公路大桥主桥设计为双塔双索面单側2铺装材料动态粘弹性响应模型分析与参数试验測定
混合梁斜拉桥,桥跨布置为70m+75m+84m+8182.1粘弹性力学模型
基金项目:江西省交通运输厂科技项目(201000005
收稿日期:2012-11-15
作者简介:赵国云(1977-),男,河南省舞阳县人,硬土,工程师