水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研究.pdf

第 3 8卷 ， 第 3期 2 0 1 3年 6 月 公 路 工 程 H i g h wa y En g i n e e r i n g Vo I 3 8No 3 J u n，2 0 1 3 水泥混凝土桥面力学响应影 响因素分析研究 马吉 倩 ，张红兵 ( 1 湖南省高速公路管理局 ， 湖南 长沙4 1 0 0 0 3 ； 2 天津市市政工程研究院 ，天津3 0 0 0 7 4 ) 摘 要 不 同的桥面铺装结构参数 、 荷载形式 、 环境条件 、 桥梁跨径 及层间接触 条件等都 会对沥青 铺装层 的 力学响应产生影 响 ， 因此 ， 有必要 分析这些 因素对水泥混凝土桥面铺装结构的应力应变状 况的影响 为铺装层 的设 计和施 工提供理 论依 据。 关键词 桥 面铺装 ；力学响应 ； 结构参数 ； 层 间接触 中图分类号 U 4 3 3 3 3 文献标识码A 文章编号 1 6 7 4 0 6 1 0 ( 2 0 l 3 ) 0 3 0 1 2 6 0 6 Re c e a r c h o n I n flu e n c e Fa c t o r s o f M e c h a n i c a l Re s p o n s e f o r Ce m e n t Co n c r e t e Br i d g e De c k i n g M A J i q i a n ，ZHANG Ho n g b i n g ( 1 Hu n a n E x p r e s s w a y Ad mi n i s t r a t i o n B u r e a u，C h a n g s h a，Hu n a n 4 1 0 0 0 3，C h i n a ； 2 T i a n j i n Mu n i c i p a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e ，T i a n j i n，3 0 0 0 7 4，Ch i n a ) Ab s t r a c t D i f f e r e n t s t r u c t u r a l p a r a me t e r s ， f o r m o f l o a d ， e n v i r o n me n t a l c o n d i t i o n s ， t h e s p a n o f t h e b r i dg e a n d t h e i n t e r l a y e r b o n d i ng c o n d i t i o n s h a v e di f f e r e n t me c h a n i c a l r e s p o n s e S o，i t i s n e c e s s a r y t o s t u d y o n s o ma n y i n fl ue n c e f a c t o r s for c e me n t c o n c r e t e b r i d g e d e c k i n g wh i c h c a n p r o v i d e t h e t h e o r y b a s i s f o r p a v e me n t de s i g n a n d c o n s t r u c t i o n Ke y w o r d s b r i d g e d e c k i n g p a v e me n t ；m e c h a n i c a l r e s p o n s e ；s t r u c t u r a l p a r a m e t e r s ；I n t e r l a y e r ont 丹 t 0 引言 不 同 类 型水 泥 混 凝 土桥 面受 力 特 点各 有 不 同 ， 本 文将从 工 程 中应 用 较多 的混凝 土箱 型梁 为基本 桥 梁类 型进 行 力学 响应 分析 ， 力学 分析 采用 A N S Y S力 学 分析 软件 进行 建 模 计算 ， 分析 软 件 采用 通 用 有 限 元计算 程序 ， 计算 采用 8结 点等 参实 体单元 ， 划分 网 格 时把 荷载 作用 处 及 其 附 近作 适 当处理 ， 以满 足 非 均 布荷 载施 加 的要 求 ； 对 箱 梁各 个 拐 角 处 网格 进 行 加密 ， 避 免 出现 畸形 单元 ， 以求 得 比较 精确 的计算 结 果 。边 界条 件假 设 为 ： 支 座 端 梁 体底 端 面所 有节 点 全部施加竖 向约束和垂直于行车方 向约束 ； 跨 中横 断面 和位 于 桥 梁 中心 线 的 纵 断 面 分 别 施 加 对 称 约 束 。由于 本研 究 的主要 目的在于分 析轮 载附 近 的铺 装层 内 的应力 响应 ， 在建 立三 维有 限元模 型 时 ， 为 提 高计算 精 度 ， 对 实 际断 面按 刚度作 了等 效简化 ， 建 立 了整 桥模 型 ， 整 桥 的 1 4模型 如 图 1 所示 。 图 1箱型 梁桥 1 4模型 Fi g u r e 1 1 4 mo de l o f b o xg i r de r b r i dg e 对 箱 梁桥面 铺装 的力学 分析 中采 用 了 6 0 0 k P a 2 5 k N荷 载分 布形式 ， 其 中 6 0 0 k P a 2 5 k N表 示胎 压 6 0 0 k P a ， 每 个轮 胎 所承 受 轴 载 2 5 k N。通 过 软 件 分 析混凝土箱型梁铺装层结构参数 、 荷载 、 环境 、 层问 接触条件 、 桥梁跨径 5个因素的变化对力学受力响 应 的影响 规律 ， 分析 力学 变化特 点 ， 为混凝 土 箱梁 的 设计 施工 提供 有力 的理论 基础 。 收稿 日期 2 0 1 2 一I 1 i 4 作者简介 马吉倩 ( 1 9 8 3 一) ， 男 安徽阜 阳人 ， 工程师 ， 主要从 事公路 工程试验 与检测工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 马吉倩 ， 等 ： 水泥混凝土桥面力学响应影响因素分析研究 l 2 7 1 铺装层结构参数变化对 力学响应的影 响 本部分主要就铺装层厚度、 模量 变化对力学响 应 的变化进行分析。 1 1 厚 度 为分析不同铺装层厚度对结构应力场的影响 ， 针对不同厚度的单层 铺装 结构 ， 计 算分析箱 型梁桥 桥面铺装层 内的应力响应。这里主要考虑了沥青层 表面拉应力 、 沥青层与 昆 凝土层之间的剪应力、 沥青 层内最大剪应 力及沥青层 内最大拉应 变的变化规 律 。 计算结果如表 1和表 2 。 表 1 铺装层厚度变化时的材料参数 Ta b l e l Th e ma t e r i a l p a r a me t er s o f pa v e me n t l a y e r t hi c k n e s s c ha n z e s 表 2不 同面层 厚度时的应力响应 ( 箱梁 ) T a b l e 2 S t r e s s r e s p o n s e o f d i f f e r e n t t h i c k n e s s o f s u r f a c e l a y e r ( B o x g i r d e r ) 由 以上 图表 可见 ： 分析表明， 纵向拉应力随着厚度 的增大先增 加 ， 在厚度为 1 2 c a时出现峰值 ， 随后逐渐平稳 ； 而 横 向 拉 应 力 随 着 厚 度 的 增 加 而 增 大 ， 厚 度 超 过 1 2 a m时 ， 横向拉应力超过纵 向拉应 力成为控制应 力 。 沥青层厚度对层间剪应力 的影响很大， 随着 厚度的增加层问剪应力降低 ， 当铺装层厚度为 6 a m 时， 横向层间剪应力 为 0 1 3 5 9 MP a ； 而铺装厚 度为 1 6 a m 时 ， 层 间 剪 应 力 为 0 0 8 5 4 MP a ， 减 小 的 幅度 为 3 7 2 。 箱梁桥面铺装横 向拉应 变峰值要 大于纵 向 拉 应变 ， 横 向拉应 变 随厚 度的 增大 先增 后减 ， 但 是 变 化 幅度 较小 。 最大剪应力峰值一般出现在沥青层上部 ， 在 轮迹带附近沥青层 内最大剪应力 都保持在 峰值 的 8 5 ， 表明该范围是沥青铺装层 的高剪应力 区极易 产 生车 辙 。 铺装层 内的最大剪应力峰值随厚度变化的 趋势较为复杂， 当面层厚度小于 1 2 a m时， 铺装层 内 最大剪应力随厚度 的增大而增 大； 当面层厚度超过 1 2 a m 时剪应 力逐 渐平 稳 。 1 2模 量 桥面铺装体系是一个复杂的结构， 铺装层材料 的模量发生改变会影响到铺装 体系的受力情况， 而 造成铺装层内的应力、 应变重新分布。所以， 在分析 铺装 层受 力特 性 时 ， 要充 分 考 虑 到 沥青 混 凝 土 的模 量组 合 。 采用 4 a m+ 6 a m双层沥青结构体系， 先假设铺 装下 层 的模量 不变 ， 即取 E =1 0 0 0 MP a ， 铺 装 上 层 的 沥 青 混 合 料 的 模 量 依 次 取 E =6 0 0 MP a 、 1 0 0 0 MP a 、 1 4 0 0 MP a、 l 8 0 0 MP a和 2 2 0 0 MP a； 再 假定铺 装 上层 的模 量不 变 ， 即取 E =l 4 0 0 MP a ， 铺 装下层的沥青混合料的模 量依次取 E =6 0 0 MP a 、 1 0 0 0 MP a 、 1 4 0 0 MP a 、 l 8 0 0 MP a和 2 2 0 0 MP a 。下 面对混凝土箱梁桥进行计算分析( 见表 3 ， 表 4 ) 。 表 3 标 准荷载工况时上面层模量变化 影响( 下面层模量 1 0 0 0 MP a ) T a b l e 3 Mo d u l u s c h a n g e i mp a c t s o f s u r f a c e l a y e r o n s t a n d a r d l o a d s i t u a t i o n s( Mo d u l u s o f t h e t o p l a y e r 1 0 0 0 MP a ) 由以上 表可 以看 出 ： 根据上 、 下层模量组合 的变化 ， 沥青铺装层 最 大拉应 力 均 出现在 表面 轮迹 带 附近 。路 表拉 应力 主要 受上 下 面层模 量 比( E t E _F ) 的 影 响 ， 模 量 比值 越大 ， 拉应 力越 大 。 横向拉应变为控制拉应变， 并且控制拉应变 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2 8 公路工程 3 8 卷 表 4 标准荷载 工况 时下面层模量变化影响 上面层模量 1 4 0 0 MP a ) T a b l e 4 Mo d u l u s c h a n g e i m p a c t s o f t h e l a y e r b e l o w o n s t a n d a r d l o a d s i t u a t i o n s( Mo d u l u s o f t h e l a y e r b e l o w 1 4 0 0 MP a ) 主要与本结构层 的模量相关 ， 受其他沥青层的模量 影响 较小 ， 如上 面层 模 量 的变 化 对下 面 层 内 的拉 应 变的影 响就 很小 。 增 大上 下层 模 量 比 ， 有 助 于缓解 铺装 层 间的 相对滑移趋势， 尤其是减小下面层模量能有效地减 小 层 间剪应力 。 沥青 上 下 层 的模 量 比对最 大 剪 应 力峰 值 及 其发生位置都有极大影响。当下面层模量不变的情 况下， 随着上面层模量的降低或者下面层模量 的增 大， 沥青上面层内的最大剪应力峰值降低 ， 下面层 内 的最大剪应力 峰值却在缓慢增大。而当上下面层之 间的模量比达到某一定值 时， 下面层 内剪应力超过 上 面层 内剪应 力 成为 控 制剪应力 。 综上可有 ： 根据模量组合情况可知， 当混凝土箱 梁沥青铺装层模量组合 为 1 0 0 0 MP a 1 0 0 0 M P a和 l 4 0 0 MP a 1 4 0 0 MP a 时 ， 沥 青 层 内 最 大 剪 应 力 最 小。对于箱型梁桥桥面双层铺装体系 ， 选取模 量较 为接近的沥青混合料双层铺装体系结构较为合理。 2 荷载因素变化对力学响应 的影响 车辆运营中超载超压现象普遍 存在 ， 同济大学 胡小弟博士对重型车辆常用的 1 I O 0 2 0型走向花 纹 轮 胎的 不 同 胎 压不 同轴 载 的 接 地 压 力 进 行 了 实 测 ， 这里选取 了具有代表性 的 4种工况， 分别是 a ： 6 0 0 k Pa 25 k N；b：1 05 0 k Pa 1 9 kN；C： 1 0 5 0 k Pa 2 5 k N； d ： 1 0 5 0 k P a 6 2 5 k N( 其 中 6 0 0 k P a 2 5 k N 表示胎压 6 0 0 k P a ， 每个轮胎所承受轴载 2 5 k N ) 。 为分析不同荷载形 式的影响， 本研究对 以上 4 种荷载形式进行了分析 ： 将 4种形式的荷载作用于 箱型梁桥 1 3跨处 内侧车道左侧荷位进行计算 ， 结 果见 表 5 。 与荷载 6 0 0 k P a 2 5 k N相 比， 荷载工况 1 0 5 0 表 5 不同荷载形式时的应力状态对 比 Ta b l e 5 Co mpa r i s o n o f t h e s t r e s s s t a t e i n t h e f o r m o f d i f f e r e n t l o a d s k P a 1 9 k N、 1 0 5 0 k P a 2 5 k N 和 1 0 5 0 k P a 6 2 5 k N， 各项应力应变指标都有所增 大， 尤其是层间剪应力 和层 内最 大剪应 力 峰 值 大 幅增 大 ， 说 明 了超 载 的 大 量存在 是铺 装结 构 剪切 破坏 的主要 因素之 一 。 对 比 不 同 荷 载 工 况 1 0 5 0 k P a 1 9 k N 和 6 0 0 k P a 2 5 k N表明： 即使轴载减小， 但是胎压提高 时， 路面结构内各项应力指标都有所增大， 尤其是最 大剪 应力增 幅最 大 ， 增 幅达 到 了 4 9 8 ， 说 明超 压 对铺 装结 构 的影 响是 不 能 忽 略 的 ， 对超 载 的治 理不 能狭义的仅对轴载超载进行控制， 而应该重视车辆 胎压 的影 响 。 将各种荷载形式最 大剪应力峰值进行对 比 可知 ， 最大剪应力分布主要受 到接地压力 的非均匀 分布的影 响。对 比胎压都是 1 0 5 0 k P a的情况 ， 当 轴载较低时， 最大剪应力呈双凸型分布， 而当轴载较 高时 ， 最大剪应力呈双凹型分 布； 同时， 在超载严重 时 ， 整个平面内最大剪应力呈双凹型分布 ； 同时 ， 在 超载 严重 时整个 平面 内最 大剪应 力值 都 处于较 高 的 应力 状态 ， 这 对 铺装结 构更 为不 利 。 3 环境 因素变化对力学响应的影响 在通常的沥青路面结构应力分析 中， 对于沥青 层模 量 的选取 总是假 定 在 标 准 常温 条 件下 取 公 路 沥青路面设计规 范中推荐范 围的某值。然而 ， 一 些极端情况， 如夏季持续高温会使沥青层模量出现 很大的变化 ， 尤其是对剪应力变化来说 ， 受高温的影 响更显著 。因此， 应分析高温状态下铺装层的受 力 特 性 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 马 吉倩 ， 等 ： 水泥 混凝 土桥面力学响应影 响因素分析研究 1 2 9 据检测， 当气温达 3 8 以上时， 铺装表面温度 可达到 6 7， 如此高的温度对沥青混合料的高温稳 定性是个严峻的考验。为分析高温导致的模量梯度 对桥面铺 装层 应力 响应 的影响 ， 下 面采用 4 c m+ 6 e m双层铺装体系 ， 按表 6中的模量参数 取值 ， 分 析高温对沥青铺装层应力响应 的影响。 表 6 不 同温度状态下的面层材料参数表 Ta bl e 6 The p a r a me t e r t a b l e o f t he s u r f a ce l a y e r ma t e r i a l i n di f f e r e nt t e mp e r a t u r e c o n di t i o n s 根据以上计算条件 ， 对选取标 准荷载 6 0 0 k P a 2 5 k N和超载工 况 1 0 5 0 k P a 6 2 5 k N两种 荷载形 式作用下的箱型梁桥桥面铺装结构 ， 计算 了路表拉 应力 、 上下面层的拉应变 ， 面层 内最大剪应力及层问 剪应力， 计算结果见表 7 。并将超载作用下 ， 最大剪 应力沿深度方向的分布绘制成图 2 ， 分析结论如下 ： 对于 2种荷载形式， 高温时最大剪应力峰值 虽然有所降低， 但是 由图 2可 以看 出：高温时最 大 剪应力峰值 出现在下面层 ， 下面层最大剪应力普遍 比常温时要大， 加之下面层所用材料抗剪性能弱 于 上面层 ， 高温更容易导致铺装下层的剪切破坏 ， 铺装 表 7不同温度环境 时箱梁沥青铺装层的力学响应 Tab l e 7 Th e me c ha n i c a l r e s po ns e o f a s ph a l t p a v e me n t l a y e r i n di f f e r en t t e mp e r a t ur e e n v i r o nme n t 图 2不 同温 度 状 况 下最 大 剪 应 力 分 布 图 Fi g u r e 2 Ma x i mu m s h e a r s t r e s s d i s t r i b ut i o n u n d e r di f f e r e n t t e mp e r a t u r e c o n di t i o n s 下面层的高温稳定性不容忽视。 层间剪应力虽然受高温导致 的模量变化的 影响较小 ， 但 是粘结层 抗剪性能 与温度密切 相关。 不 同桥 梁形式 铺 装层 的温 度状 况并 不相 同 ， 因此 ， 要 有效地对粘结层材料进行设计 ， 必须正确预估铺装 结构内粘结层的温度状况。 4 层 间接触条件变化对 力学 响应 的影 响 沥青铺 装 与水泥 混凝 土桥 面之 间 的粘结 层一 直 是铺装层施工的难点， 一旦 粘结层设计不合理或是 施工质量欠佳 ， 混凝土与铺装之间将失去粘结 ， 处于 光滑状 态 ， 导致铺 装层 内应 力场 的 变化 。 为模拟层 间光滑情况 ， 采用 了有限元软件中的 接触单元， 构成四节点面 一面接触对 ， 层间摩擦系数 为 0 。采用厚度 1 0 c m， 模量 1 4 0 0 MP a的单铺装体 系， 针对不同层间接触状态下的铺装结构 ， 分别计算 了标准 荷 载 6 0 0 k P a 2 5 k N 和超 载 1 0 5 0 k P a 6 2 5 k N两 种荷载 形 式 时箱 型梁 桥 桥 面 铺装 层 的应 力 响 应 ， 计算 结果 见表 8 ， 表 中也列 出 了连续 状 态 下 的应 力 状态 用于对 比。 由表 8可以得 出以下结 论 ： 表 8不 同层 间条件下应 力状态对 比 Ta b l e 8 The c o n t r a s t o f s t r e s s s t a t e u nd e r t h e c on d i t i o ns o f b e t we e n t he d i f f e r e nt l a y e r s 层间连续时整个沥青层 内仅在轮迹边缘或 是双轮中心下的铺装层表面 出现拉应力 ， 铺装层底 部均受压应力 ； 当层间光滑时， 不仅铺装表面拉应力 增大， 而且铺装层底 出现与表面数值相当的拉应力 ， 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 3 0 公路工程 3 8卷 层问粘结一旦破坏， 整个铺装层暴露在拉应力的作 用 之下 ， 受力 状况 极为 不利 。 层间光滑时， 最大拉应变出现在了沥青层底 部 ， 并且整个沥青层都处于高应变状态下。对 粘结 层设置不当， 不仅会导致层间的滑移破坏， 还将增大 沥青层底的拉应变， 在荷载的反复作用下 ， 桥面铺装 很容易发生疲劳开裂。 最大剪应力深度方向断面上的分布说明， 连 续条件下 ， 最大剪应力峰值一般位于铺装层上部 ， 并 且 与峰值 相 当的剪应 力 区域较 少 ； 光 滑条件 下 ， 最大 剪应力峰值发生位置基本在下面层底部 ， 并且在较 大区域内剪应力都保持在较高水平； 最大剪应力峰 值平面内剪应力分布也说明， 层问光滑条件下， 使得 平 面 内更 大 区域处 于 高 应 力状 态 。 可见 ， 层 间 粘 结 状态过差将进一步导致铺装层的剪切破坏。 对粘结层设置不当， 不仅会导致层问的滑移 破坏 ， 还将使沥青层 内的应力应变峰值增大并使沥 青层内发生应力应变的重分布 ， 使铺装层处于极其 不利的应力状态中， 增大铺装层破坏的风险。 所以， 混凝土板与沥青铺装层之间的接触条件 尤为重要 ， 层间粘结层的施工如果得不到严格控制， 层 问过大 的剪应 力 往 往将 导 致 粘 结层 失 效 ， 层 问 失 去粘结处于滑动状态将直接影响到整个铺装层的应 力应变响应 ， 车辙或裂缝的产 生必将导致层间接触 条件的进一步恶化 ， 造成了恶性循环。综上所述 ， 一 方 面对混 凝 土浮浆应 进行 响应 的处理 ； 另一 方面 ， 在 施工 中粘 结层 的质 量必须 得到严 格 的控 制 。 5 跨径变化对力学响应的影响 为分 析 桥梁 跨 径 对铺 装层 应 力 分 布 的影 响 ， 对 箱型梁桥分布考虑 了 2 0 、3 0 、 4 0 m 3个跨径， 考虑 标准荷载和超载 2种荷 载形式。计算结果 可见 表 9 。将表 9超 载部 分绘 制成 图 ( 见 图 3 ) 。 由以上 的 图表可 以得 出 以下 结论 ： 表 9箱梁跨径对铺装层力学响应的影响 T a b l e 9 I m p a c t o f d i f f e r e n t s p a n O n t h e m e c h a n i c a l r e s p o n s e o f t h e P a v e m e n t ( s t a n d a r d l o a d ) 0 20 0 1 5 = 0 1 0 。 0 05 0 00 25 20 1 5 l 0 05 I 宝 皤 R 积 斗 嘣 40 3 0 20 4 0 3 ( ) 2( ) 跨 径 n l 跨 径 m ( c) ( d) 图 3箱梁跨径对铺装层力学响应的影响 ( 超载 ) F i g ur e 3 I mpa c t o f d i f f e r e nt s p a n o n t h e me c h a n i c a l r e s po n s e o f t h e P a v e me n t ( o v e r l o a d ) 就路表拉应力而言， 对于不同的桥梁形式和 荷载形 式 ， 路 表拉 应力 峰值 都随跨 径 的增 大 而减 小 ， 降幅一般较小， 对于箱型梁桥降幅都在 5 以内。 就 拉应 变 而言 ， 跨 径的增 大对 于横 向拉应 变 的影响 很微 弱 ， 而 纵 向拉应 变略有 降低 。 对 于箱 梁 桥 ， 桥面层 问剪 应力 和铺 装 内最 大 剪应力 几乎 不受跨 径影 响 。 综 上所 述 ， 对 于箱 型梁 桥而言 ， 由于其整 体刚 度 较大 ， 当桥 梁 跨 径 变 化 时 ， 荷 载 引 起 的 挠 度 变化 较 小 ， 从 而铺装 层 内的应 力应 变变化 较小 ， 几乎 可 以忽 略跨径 的影 响 。 6 结语 为进 一 步 明确 桥 面铺 装 的 力学性 能 ， 本 章 研 究 对各种影响桥面铺装应力响应的因素进行分析， 分 析表 明 ： 铺 装层 厚 度影 响 ： 增 加 沥青层 厚度 虽 然能 减 小沥青 层与 桥面 之 问 的层 间 剪 应 力 ， 但 是 铺 装 表 面 拉 应力 、 沥青 层 内拉 应 变 和最 大剪 应 力峰 值 随 铺 装 O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 期 马吉倩 ， 等 ： 水泥 混凝 土桥 面力学 响应影 响因素分析研究 1 3 1 层厚度的增大而增 大。从 力学分析的角度而言 ， 如 果能有效地处理沥青层 与桥面之间的粘结性能 ， 按 照常规道路上、 中面层厚度进行铺筑的桥 面层是相 对 合理 的 。 模量组合影响： 对 于双层铺装体 系， 沥青铺 装层 内最大剪应力峰值并不一定出现在沥青表面以 下 1 4 c m， 当下面层模量较高时 ， 也有可能出现在 沥青铺装层中下部 ； 当两层模量接近时 ， 铺装层的应 力分布较为有利 ， 选取模量较 为接近 的沥青混合料 双层铺装或高质量的单层摊铺体系较为合理。 与普通路面结构相比， 桥面铺装层内的最大 剪 应 力受荷 载形 式 的 影 响 更 为 突 出 ， 超 载 超 压对 桥 面铺装 更 为不利 。 对于箱梁桥面铺装 ， 夏季时由于受到箱体内 空气蓄热的影响， 桥面铺装温度在 2 4 h内都保持在 较高水平 ， 对于桥面铺装沥青混合料的高温性能要 求较高 ； 高温天气造成的温度梯度 ， 使得铺装下面层 最大剪应力普遍 比常温 时高， 铺装下面层 的高温稳 定性 不容 忽视 。 层 间粘 结层 的施 工 如果 得 不 到严 格控 制 ， 层 间过 大 的剪应 力往 往 将 导 致 粘 结 层 失 效 ， 层 问 失 去 粘结处于滑动状态将导致铺装层 内发生更为不利的 应力 应 变重分 布 ， 并 导致 层 间 接触 条 件 的进 一 步 恶 化 ， 造成恶 性 循环 。 桥梁跨径的影响主要体现在， 荷载引起 的桥 梁挠度的差异上 ； 对于箱型梁桥而言， 由于其整体刚 度较大， 当桥梁跨径变化时， 荷载引起 的挠度变化较 小， 从而铺装层内的应力 、 应变变化较小， 几乎可以 忽略跨径的影响。 参考文献 1 张红兵长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层结构组合研究 D 西安 ： 长安大学 ， 2 0 0 9 2 许涛 大跨径混 凝土桥 梁铺装结 构研 究 D 南京 ： 东南大 学 2 0 0 4 3 高雪池 滨州黄河公 路大桥 桥面铺 装研 究 D 南京 ： 东南大 学 ， 2 0 0 6 4 P r a k a s h K u ma r S t r u c t u r a l p e r f o r ma n c e o f a b ri d g e d e c k J Co n s t r u c t i o n a n d Bu i l d i n g Ma t e r i a l s， Vo l ume 1 8， I s s u e 1， F e b r u a r y 2 0 0 4Pa g e s 3 5 4 7 5 肖 维 五河 口大桥沥青混 凝土铺 装层力 学分析 及结构组 合 研究 D 南京 ： 东南大学 ， 2 0 0 6 6 张 占军 水泥混 凝士 桥面沥 青混 凝土 铺装结 构研 究 D 西 安 ： 长安大学，2 0 0 0 7 A S T MAS TM D 6 1 5 39 7 S t a n d a r d S p e c i f i c a t i o n f o r Ma t e r i a l s fo r B r i d g e D e c k Wa t e r p r o o fi n g M e m b r a n e S y s t e m s s AS TM 1 9 9 7 8 王京 元，水泥混凝土桥沥青混凝土桥 面铺 装早期 病害原 因分 析和结构设计方法 D 大连 ： 大连理工大学 ， 2 0 0 3 9 张锐，黄晓明 ，赵永利浇 注式 沥青混 凝土级 配设计 J 东南 大学学报 ， 2 0 0 7 ，( 3 7 ) ： 6 6 l 一6 6 5 1 O 黄卫 ， 钱振东高等沥青 路面设 计理论 与方 法 M 北 京： 科学 出版社 ， 2 0 0 1 ( 上接 第 1 1 8页 ) 横梁模型采集的是桥梁整体的加速度效应 m 。 4 结 论 本文对连续刚构桥最大悬臂状态的静力计算及 动力计 算 的总 结 ， 明确 了静 风 荷 载 和 脉 动 风 荷 载 的 计算方法和主要作用。从计算和模拟 2方面做了定 量分析。对连续刚构桥设计起到一定的参考价值。 连续刚构最大悬臂状态受静风荷载的作用 ， 其墩底横桥向弯矩和扭矩作用最大， 是静力设计 的 重 点 。 在脉动风荷载作用下 ， 添加附属结构可改变 结 构原 有 的动力 特性 ， 改变结 构振 动 的频 率 ， 从 而会 增大结构承受脉动风的作用 ， 是最大悬臂状态 动力 安 全性 及合 拢稳 定性 考 虑 的重 点 。 参考文献 1 马保林 高墩 大跨连续 刚构桥 M 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 01 2 陈政清 桥梁风工程 M 北 京： 人民交通 出版社 ， 2 0 0 5 3 司学通 ， 郭 文华 高墩大跨连续 刚构桥最大悬臂 阶段风致响应 及其对施 工人员 的影 响 J 铁 道科 学 与工 程 学报 2 0 0 7 ， 8 ( 4)： 1 72 2 4 项海帆 现代桥梁 抗风理论 与实践 M 北京 ： 人 民交通 出版 社 ， 2 0 0 5 I 1 5 陈政清 桥梁风工程 M 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 5 6 王福军 计算流 体动力学 分析 C F D软件 原理 与应用 M 北 京 ： 清华大学 出版社 ， 2 0 0 4 7 孙天风 ， 崔尔杰 钝 物体绕 流和流致振动研究 J 空气动力学 学 报 1 9 8 7， 5 ( 1 ) ： 6 2 7 5 8 郭春平 ， 白 桦 ， 洪 光 双幅桥静 分力 系数气 动干扰 效应研 究 J 重庆交通大学学 报(自然科学版 ) 2 0 1 l ， 3 0( 5) 9 郭春平 ， 孙龙龙 ， 张文 华 振型效应 对连续 刚构桥 风致 振动的 影 响 J 中外公 路 2 O l 1 ， 3 2 ( 3 ) 1 O 邓见 方柱绕 流横 向驰振 及涡致振动数值模拟 J 浙 江大 学学报( 工学版 ) 2 0 0 5 ， 3 9 ( 4) ： 5 9 5 5 9 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m