材料粘弹性对沥青混凝土钢桥面铺装结构疲劳寿命预估的影响

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发布时间：2022-07-02

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摘要：为研究材料粘弹性对钢桥面浇注式沥青混凝土铺装结构疲劳寿命预估结果的影响,建立粘弹性有限元模
装的使用寿命。结果表明:由于受材料粘弹性特性影响，随着荷载作用次数增加，钢桥面铺装表面拉应变也随之增
大,铺装疲劳寿命降低;荷载作用20000次前变化更为明显,其后则超于平缓。
关键词:程:钢桥面销装：理论分析:粘弹性:浇注式沥青土销疫劳寿命
文章编号:1009-6477(2015)05-0080-04
中图分类号：U443.33
文献标识码：A
Influences of Viscoelasticity of Materials on Estimate of Fatigue
Life of Pavement Structure of Asphalt Concrete Steel Deck
REN Kailiang', HUANG Tiangui', ZHAO Guoyun?
Abstract: In order to research influences of viscoelasticity of materials on estimate of fatigue life of
pavement structure of asphalt concrete steel deck , this paper establishes a viscoelasticite element model
and analyzes change rules of tensile strain the surface of pavement structure at different action times of
load, and estimates the service life of pavement based on strain controlled fatigue equation of surface
concrete of pavement, The results show that the tensile strain on the surface of steel deck pavement increases
with more action times of load due to influence of viscous and elastic properties, and fatigue life of pavement
decreases；the change before 20 000 action times of load is more significant , and then becomes fat.
Key words: bridge project；steel deck pavement；theoretical analysis；viscoelasticity；pouring typ
asphalt comcrete pavement；fatigue life
疲劳寿命预估是钢桥面铺装研究和设计的重要
内容之一。常用方法是进行室内疲劳试验,并建立
1 铺装结构与材料参数
基于应变控制的铺装混凝土疲劳方程；然后根据钢
1.1 铺装结构几何参数
桥面铺装结构计算铺装表面最不利横向拉应变,并
本文采用的分析对象为SMA+浇注式沥青混
结合铺装混凝土疲劳方程求出疲劳寿命[1-3]，
,以模
凝土钢桥面铺装结构,见图1。结构上层采用4 cm
拟钢桥面铺装纵向裂缝出现时的荷载作用次数。
厚SMA沥青混凝土以提高铺装层的高温抗车辙能
但上述预估过程的准确性受室内外使用环境差
力,下层采用3.3cm厚浇注式沥青混凝土以形成更
异和材料特性的影响较大,其中材料粘弹性对受力的
为有效的防水体系。桥面系主要几何尺寸为:纵向
影响是重要因素。本文基于实测铺装材料粘弹性力
U型加劲肋上口宽300 mm，下口宽 170 mm,高 280
学参数进行铺装结构粘弹性力学分析,并结合铺装材
mm;钢板厚8mm,间距 600 mm;桥面顶板厚 16
料疲劳方程来研究粘弹性对疲劳寿命预估的影响。
mm。为便于计算分析,图1中未列出防水粘结层类