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水泥混凝土桥面铺装材料研究

作　者: 刘占良
导　师: 张超
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 病害力学分析路用性能同步热预拌碎石撒铺量粘层防水粘结层粘结强度疲劳性能施工工艺
分类号: U444
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 6次
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内容摘要

桥面铺装作为桥梁行车体系的重要部分,能大大缓和行车对桥面板的冲击和满足行车平稳、舒适的要求。桥面铺装的质量越来越受到重视。本项目以禹门口黄河大桥为依托对桥面铺装进行了系统的研究。对桥面铺装的病害做了调查分析,并在总结已有的研究成果的基础上以禹门口黄河大桥为依托提出了桥面铺装的研究内容和方法;采用三维有限元法针对实体工程的桥面铺装进行分析,确定了最不利荷载位置,计算了层内的拉应力和剪应力以及层间的剪应力,分析了桥面铺装层厚度和模量对于应力的影响规律;采用马歇尔试验方法确定了四种常用的柔性桥面铺装材料的配合比。结合力学计算结果通过室内试验对四种常用水泥混凝土桥面柔性铺装材料的力学和路用性能进行试验对比分析;结合桥面铺装粘层和防水粘结层的性能要求以及层间剪应力的计算成果,对桥面铺装的粘层和防水粘结层两种层间结构进行了系统的研究,提出了同步热预拌碎石防水粘结层的新工艺;研究了不同铺装材料对于粘层和防水粘结层的影响,并确定了最佳撒铺量;分析了温度和车辙疲劳对于层间粘结强度的影响;根据桥面铺装力学计算结果和桥面铺装的破坏形式,模拟了桥面铺装的实际受力状态,并对双层和三层复合梁的疲劳性能进行了对比研究;研究了桥面板处理的方法、同步热预拌碎石防水粘结层和SMA桥面铺装的施工工艺,并对施工过程中常见问题进行了研究分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-21
  1.1 引言  9-11
  1.2 桥面铺装国内外研究现状  11-16
    1.2.1 桥面铺装材料与组合结构现状  11-13
    1.2.2 国内外桥面铺装粘结层材料现状  13-16
  1.3 桥面铺装存在的主要问题  16-20
    1.3.1 桥面铺装病害的具体表现形式  16-18
    1.3.2 桥面铺装病害原因分析  18-20
  1.4 本文的主要研究内容  20-21
第二章桥面铺装体系力学机理分析  21-42
  2.1 桥面铺装计算模型  22-24
    2.1.1 基本假定  22-23
    2.1.2 计算参数  23
    2.1.3 最不利荷载位置的受力分析  23-24
  2.2 力学分析结果  24-33
  2.3 铺装上下层不同模量组合对铺装层应力的影响  33-37
  2.4 沥青铺装各层厚度变化对铺装层应力的影响  37-41
  2.5 本章小结  41-42
第三章桥面沥青铺装层材料性能研究  42-66
  3.1 桥面铺装材料的性能要求  42-43
  3.2 沥青混凝土铺装层原材料选择及级配组成设计  43-53
    3.2.1 铺装层原材料选择  43-45
    3.2.2 铺装层沥青混凝土的材料组成设计  45-53
  3.3 沥青混合料的力学性能试验  53-56
    3.3.1 铺装材料的劈裂试验  53-54
    3.3.2 沥青混合料单轴压缩试验  54-56
  3.4 沥青混合料的路用性能试验  56-64
    3.4.1 沥青混合料的高温稳定性试验  56-57
    3.4.2 沥青混合料低温性能试验  57-60
    3.4.3 沥青混合料水稳定性试验  60-61
    3.4.4 沥青混合料疲劳试验  61-64
  3.5 本章小结  64-66
第四章桥面铺装层间粘结性能研究  66-88
  4.1 试验方法  66-68
    4.1.1 剪切试验  67
    4.1.2 拉拔试验  67-68
  4.2 桥面铺装上下层间的粘层试验研究  68-71
    4.2.1 试件制作  68
    4.2.3 不同铺装材料粘层油用量敏感性分析  68-71
  4.3 温度对不同铺装材料间粘层强度的影响  71-73
  4.4 车辙疲劳对不同铺装材料间粘层强度的影响  73-74
  4.5 桥面铺装防水粘结层的功能要求  74-76
    4.5.1 防水粘结层的功能  74
    4.5.2 桥面防水粘结材料的基本要求  74-76
  4.6 桥面铺装防水粘结层技术  76-81
    4.6.1 常用防水粘结层材料分类述评  76-77
    4.6.2 碎石防水粘结层的发展  77-78
    4.6.3 同步热预拌碎石防水粘结层  78-81
  4.7 不同防水粘结层最佳用量的确定  81-85
    4.7.1 防水粘结层试件的制作  81-82
    4.7.2 改性沥青防水粘结层最佳用量的确定  82-83
    4.7.3 异步碎石防水粘结层最佳用量的确定  83-84
    4.7.4 同步热预拌碎石防水粘结层最佳用量的确定  84
    4.7.5 不同防水粘结层抗剪强度对比分析  84-85
  4.8 温度对不同防水粘结层的影响  85-86
  4.9 车辙疲劳对不同防水粘结层的影响  86
  4.10 本章小结  86-88
第五章桥面铺装层结构组合研究  88-100
  5.1 铺装层结构组合方案  88-89
  5.2 铺装层组合结构的高温稳定性  89-90
  5.3 双层复合梁疲劳性能试验  90-95
    5.3.1 概述  90-91
    5.3.2 双层复合梁疲劳试验参数  91-92
    5.3.4 双层复合梁疲劳试验结果及分析  92-95
  5.4 三层复合梁疲劳试验  95-99
    5.4.1 三层复合梁试件的选取  95-96
    5.4.2 试件成型  96-97
    5.4.3 试验参数  97-98
    5.4.5 三层复合梁试验结果与分析  98-99
  5.5 本章小结  99-100
第六章桥面铺装的施工工艺及质量控制  100-115
  6.1 桥面铺装防水粘结层施工前准备工作  100-105
    6.1.1 施工基本要求  100-102
    6.1.2 桥面处理方法  102-105
  6.2 桥面防水粘结层施工技术  105-107
  6.3 SMA 桥面面层铺装的施工  107-114
  6.4 本章小结  114-115
第七章主要结论及进一步研究思想  115-117
  7.1 主要结论  115-116
  7.2 进一步研究设想  116-117
参考文献  117-119
读学位期间取得的研究成果  119-120
致谢  120

水泥混凝土桥面铺装材料研究

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