钢纤维砼桥面铺装层的破坏分析

摘要

该文根据桥面铺装的受力特点,提出了一套针对钢纤维混凝土桥面铺装破坏问题的分析方法.首先建立桥面铺装层和桥面板所组成的体系在不同破坏形态下的分层剪滞模型,然后采用断裂力学中的能量法,导出了相应的破坏准则,求出了在各种破坏形态下的最终拉伸破坏强度以及相对应的弯矩,为桥面铺装的破坏分析及优化设计提供了一定的理论依据.该文主要完成了下述研究工作.1.带裂缝钢纤维混凝土试样的拉伸破坏建立分层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,研究了方直形钢板切削纤维,弯钩型冷拔钢丝纤维和剪切型钢纤维等几种典型的带裂缝钢纤维混凝土试样的拉伸破坏问题,求得了与试验结果较吻合的拉伸破坏应力,证实了所建立的分层剪滞模型和计算方法的正确性和可靠性.2.钢纤维混凝土桥面铺装层的破坏考虑桥面板和钢纤维混凝土桥面铺装层所组成的组合体系受变曲荷载作用的情形,根据铺装层的受力特点,将其所受的荷载等效为均匀的远场拉伸应力.通过建立组合体系的分层剪滞模型,并计及桥面板和铺装层之间的界面发生破坏的情形,应用能量法则,考虑工程实际中的温度影响,求得了铺装层的拉伸破坏应力、界面剪切强度与铺装层的拉伸破坏应力的关系与破坏弯矩.计算结果表明,在桥面板和桥面铺装层的协同作用下,铺装层的拉伸破坏应力比钢纤维混凝土试样的拉伸破坏应力有一定程度的提高,存在所谓的协同效应;界面破坏对铺装层的拉伸破坏应力也有较大的影响.3.钢筋网增强钢纤维混凝土桥面铺装层的破坏在上述所建立模型的基础上,进一步分析了纵横钢筋网增强钢纤维混凝土桥面铺装层在各种破坏模式下的应力重分布,求得了相应的拉伸破坏应力、界面剪切强度与拉伸破坏应力的关系和破坏弯矩.结果表明,通过纵横钢筋网的增强,铺装层的拉伸破坏应力有较大幅度的提高,符合工程实际情况.

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文使用授权书

第一章：绪论

1.1问题的提出及研究目的和意义

1.2国内外的研究现状

1.3本文研究的内容与研究思路

第二章：钢纤维混凝土拉伸破坏分析

2.1引言

2.2钢纤维混凝土剪滞分析模型

2.4能量法及破坏应力的确定

2.5算例与结果分析

2.6本章小结

第三章：桥面铺装层的破坏分析

3.1引言

3.2剪滞分析模型

3.3剪滞方程的求解

3.4温度应力分析

3.5能量法及破坏应力的确定

3.6计算结果与分析

3.7本章小结

第四章：钢筋增强桥面铺装层的破坏分析

4.1引言

4.2钢筋增强桥面铺装层剪滞分析模型

4.3剪滞方程的求解

4.4钢筋增强桥面铺装层温度应力分析

4.5能量法及桥面铺装破坏应力的确定

4.6本章小结

第五章：计及界面损伤的桥面铺装层的破坏分析

5.1引言

5.2计及界面损伤的桥面铺装层剪滞分析模型

5.3剪滞方程及界面损伤范围的求解

5.4桥面铺装层破坏应力的确定与分析

5.5本章小结

第六章：界面损伤对钢筋增强桥面铺装层的应力重分布及强度的影响分析

6.1引言

6.2含界面破坏的剪滞分析模型

6.3剪滞方程及界面损伤范围的求解

6.4桥面铺装层破坏应力的确定与分析

6.5本章小结

结束语

1.1主要工作与创新之处

1.2有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢