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钢桥面防水粘结层的性能研究

作　者: 邹羽
导　师: 王小松
学　校: 重庆交通大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 钢桥面铺装力学分析防水粘结层性能施工工艺
分类号: U443.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 7次
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内容摘要

随着交通事业的快速发展,钢桥因其具有自重轻、跨度大、外观轻巧、施工速度快、架设方便等优点,导致我国新建和已建钢桥越来越多。伴随而来的桥面铺装工程也越来越多,但钢桥面铺装不同于普通的沥青路面铺装,也不同于一般的混凝土桥面铺装,其受力更为复杂,工作环境与使用条件也严酷得多,很容易产生各种病害,要求钢板与铺装层之间的防水粘结层必须具有良好的变形能力和层间结合力,与此同时,为了防止水的侵入使得钢板锈蚀,防水粘结层还必须有良好的防水性能,防水粘结层材料对桥梁本身和铺装层的耐久性起到至关重要的作用。虽然近些年国内参考国外相关经验,对钢桥面铺装进行了大量试验和理论研究,也取得一些成果,但如何合适的根据气候和交通进行防水粘结材料选择和设计,国内还没有制定相应的规范,更多的是根据经验,因此针对钢桥桥面铺装防水粘结层进行系统研究是很有必要的。本文主要对国内现有钢桥的使用状况进行了实地调查,对常见病害的原因进行了分析,着重对防水粘结层引起的病害进行了分析,发现粘结层失效是钢桥面沥青混合料铺装的主要破坏类型。依托重庆南涪路某桥针对钢桥的特点,运用三维有限元方法建立力学模型,对防水粘结层的受力特性进行了力学计算,确定了最不利荷载位置,得出了造成防水粘结层最大剪应力和剪应变影响的一些规律。分析了温度对防水粘结层影响机理,本文选择了环氧沥青防水粘结层材料作为研究对象,通过室内试验,研究了不同温度作用下对防水粘结层耐久性能、粘结性能、抗剪性能等的影响,得出了高温和低温对防水粘结层性能的影响规律。最后,本文结合工程实践,对防水粘结层的施工工艺进行了研究和总结,提出了防水粘结层施工前如何对钢桥面进行预处理,施工注意事项以及洒布量的检测方法等。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 国内外的研究概况  9-16
    1.2.1 国内外桥面铺装防水粘结层研究概况  9-13
    1.2.2 国内外桥面铺装结构层研究概况  13-16
  1.3 现存的主要问题  16-17
  1.4 本文的研究内容和技术路线  17-19
第二章桥面铺装常见病害类型及原因分析  19-33
  2.1 桥面铺装概述  19-20
  2.2 常用的钢桥面铺装材料及其特点  20-22
    2.2.1 环氧沥青混合料  20-21
    2.2.2 改性沥青SMA沥青混合料  21
    2.2.3 浇注式沥青混凝土  21-22
  2.3 钢桥面铺装层病害类型及原因分析  22-32
    2.3.1 钢桥面铺装层常见的病害类型及其原因分析  23-27
    2.3.2 由防水粘结层破坏而引起的病害分析  27-29
    2.3.3 重庆南涪路某钢桥铺装层病害现状及原因分析  29-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章钢桥面铺装力学分析  33-45
  3.1 桥面铺装体系力学分析模型的建立  34-39
    3.1.1 有限元思想与ANSYS软件简介  34-35
    3.1.2 桥面铺装体系力学分析方法概述  35-37
    3.1.3 基本假设与边界条件  37-38
    3.1.4 基本参数及计算模型  38-39
  3.2 最不利荷位力学机理分析  39-41
    3.2.1 工况布置简介  39-40
    3.2.2 最不利荷载位置的确定  40-41
  3.3 铺装层不同模量组合对铺装层应力的影响  41-44
    3.3.1 铺装层模量组合对最大剪应力及剪应变的影响  41-43
    3.3.2 车辆制动及超载对层间剪应力及剪应变的影响  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章防水性粘结材料试验研究  45-56
  4.1 防水性粘结材料主要技术要求  45-47
  4.2 防水性粘结材料的分类及选择  47-49
  4.3 防水性粘结层结构设计  49-50
  4.4 防水性粘结材料性能试验  50-55
    4.4.1 低温抗裂特性试验  50
    4.4.2 拉伸性能试验  50-51
    4.4.3 粘结强度性能试验  51-52
    4.4.4 抗剪性能试验  52-53
    4.4.5 重庆南涪路某桥应用效果分析  53-55
  4.6 本章小结  55-56
第五章防水粘结层施工工艺  56-61
  5.1 防水粘结层施工前处理  56-57
  5.2 防水性粘结材料的撒布  57-58
  5.3 施工注意问题及应用效果分析  58-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章结论与展望  61-63
  6.1 主要研究结论及创新点  61-62
  6.2 进一步研究方向  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66
在学期间发表的论著及取得的科研成果  66

钢桥面防水粘结层的性能研究

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