车辆荷载下钢箱梁沥青混凝土铺装受力分析.pdfVIP

第 卷第 期 31 6 东南大学学报（自然科学版 ） VOI .31 NO .6 年 月 2001 11 （ ） NOV . 2001 JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY NaturaI Science EditiOn ############################################################## 车辆荷载下钢箱梁沥青混凝土铺装受力分析 顾兴宇 邓学钧 周世忠 周建林 （东南大学交通学院，南京210096） （江苏扬子大桥股份有限公司，南京210004 ） 摘要：本文参照实际工程中钢桥面沥青混凝土铺装疲劳开裂这一主要破坏形式，应用有限条 分析方法，构建计算模型，通过模拟车辆在桥面纵、横向的不同加载位置，计算沥青铺装层上表 面的应力应变，继而讨论钢桥面几何正交异性特性对沥青铺装层的影响，得出与工程实际相符 的结论，为合理确定钢桥面沥青铺装层的结构提供理论参考. 关键词：有限条；钢箱梁；桥面铺装 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） U416 .01 A 1001 - 0505 2001 06-0018-03 大跨径钢桥一般采用扁平流线型钢箱梁和薄层沥青混凝土铺装，这有利于减轻桥梁恒载重量，提高结 构承载力，从而可以进一步加大桥梁的跨径. 但是，桥面板是由钢箱梁盖板、纵向加劲肋、横隔板以及沥青 铺装层组合而成的，结构的特性决定了其受力的特殊性，因此，对于直接承受行车荷载的铺装层，不应仅仅 从材料的角度来考虑，而应该在结构分析的基础上，结合材料特性，设计适合桥面结构特性的铺装层结构. 根据近年来钢桥桥面铺装的破坏情况看，由于纵向加劲肋的作用，铺装层顶面局部承受较大的负弯 矩，在车载的长期反复作用下，铺装层表面出现疲劳裂缝的情况较多. 裂缝的产生导致雨水渗入，引发钢桥 面板锈蚀，使得桥梁结构整体性能下降、寿命缩短，因此必须预测及限制裂缝的产生. ［］ 1 从现有的国内外关于钢桥面桥面铺装的研究情况来看，研究内容主要集中在材料方面 ，即利用各种 手段改善材料的性质或者研究发展新的铺装材料，而对于钢桥面铺装层的受力特性的研究较少 由文献! . ［，］ 2 3 知，除了通过加载试验研究外 ，一般根据两端固端的梁理论来近似模拟加劲肋的支撑作用 即使利用有 . 限元方法进行分析，在桥梁横截面方向有限元模型中仅仅选取5 ~ 6 个加劲肋，也不能完全说明问题. 本文以江阴大桥桥面铺装为研究对象，运用有限条法分析桥面铺装层的受力机理，为合理确定钢桥面 铺装层的结构设计提供理论参考. 1 计算模型 1. 1 桥面系力学模型 由图 所示的桥面系计算模型来看，由于桥面的各部分几 1 何形态比较规则，可以采用有限条法进行分析，将面板在纵向 加劲肋支撑处离散为若干个矩形条，每一根加劲肋则离散