【摘要】：正交異性鋼橋面板體系具有自重小、極限承載能力大、適用范圍廣等優(yōu)點,被廣泛運用于大跨徑鋼橋的建設,為綜合解決正交異性鋼橋面板疲勞開裂和鋪裝層早期破損兩大難題,作者所在研究團隊提出超高性能輕型組合橋面體系,將超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)鋪筑于鋼橋面上,表面層采用35~50mm瀝青混合料。由于UHPC及瀝青面層均為薄層結(jié)構(gòu),需重點關注UHPC與上面層界面粘結(jié)問題,本文針對“UHPC-SMA”層間粘結(jié)性能展開了相關研究,主要完成了以下工作:針對鋼橋面鋪裝層間粘結(jié)性能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,了解影響層間力學性能的主要因素及存在問題,重點研了究6種粘結(jié)劑的UHPC-SMA層間粘結(jié)性能。開展UHPC-SMA層間粘結(jié)性能試驗研究,結(jié)果表明:環(huán)氧粘層油、熱熔型改性環(huán)氧樹脂和環(huán)氧界面劑較高粘高彈瀝青、橡膠瀝青和環(huán)氧瀝青表現(xiàn)出更佳的粘結(jié)性能;環(huán)氧瀝青高溫粘結(jié)性能優(yōu)于高粘高彈瀝青、橡膠瀝青,但常溫下三者無明顯差別;環(huán)境溫度對UHPC-SMA層間強度有較大影響,高粘高彈瀝青、橡膠瀝青、環(huán)氧瀝青60℃抗剪強度分別比20℃時下降70.2%、65.6%、55.74%;拉拔強度下降89.4%、94.4%、89.3%;高溫(60℃)環(huán)境下,環(huán)氧粘結(jié)劑具有明顯優(yōu)勢,環(huán)氧粘層油、熱熔型改性環(huán)氧樹脂和環(huán)氧界面劑的抗剪強度分別達到0.95MPa、0.72MPa、1.14MPa以上,抗拉拔強度分別達到0.18MPa、0.21MPa、0.19MPa以上。熱熔型改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑在常溫和高溫下均表現(xiàn)出優(yōu)異的粘結(jié)性能,環(huán)氧樹脂用量和養(yǎng)生齡期的試驗表明,當涂刷用量達到0.7kg/m~2時,層間粘結(jié)強度達到最大值,同時滿足橋面鋪裝要求,故采用0.7kg/m~2為最佳用量;環(huán)氧粘結(jié)劑強度受溫度和養(yǎng)生時間影響,常溫下(20℃)環(huán)氧粘結(jié)劑養(yǎng)生時間達到20天以上。20天時,環(huán)氧粘結(jié)劑層間抗剪強度.和拉拔強度,已達到橋面鋪裝要求。有限元計算結(jié)果表明,SMA按設計施工,強度滿足要求,且具有足夠的安全儲備;在超載、緊急制動及動荷載等最不利荷載組合下,環(huán)氧粘層油、熱熔型改性環(huán)氧樹脂和環(huán)氧界面劑能滿足20℃(常溫)和60℃(高溫)條件下層間粘結(jié)性能要求,并且具有足夠的安全儲備;而高粘高彈瀝青、橡膠瀝青和環(huán)氧瀝青無法滿足60℃(高溫)層間粘結(jié)性能要求。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U443.31
【圖文】：

鋼橋面疲勞開裂裂縫示意圖

超高性能輕型組合橋面典型鋪裝方案

【參考文獻】

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本文編號：2733877