桥梁振荡压实仿真分析及施工工艺优化研究

摘要

沥青混凝土路面由于平整性好,行车平稳舒适,噪音低,许多国家在建设高速公路时都优先采用。近年来,全国各地不少桥面建成不久,桥面铺装就出现严重的破损,开裂,坑槽,拥包等病害,给交通造成很大的不便。振荡压路机由于其先进性被越来越多的应用到沥青桥面施工中,但振荡压实对桥梁结构的影响机理尚不明确,这些问题引起了人们对振荡压路机在桥面施工中对桥梁影响机理和铺装质量的重视。
　　针对以上问题,本文创新性的研究为以下两点:
　　(1)采用有限元分析软件Ansys对桥梁振荡压实进行仿真模拟分析,研究得出桥梁振荡压实影响机理;
　　(2)采用层次分析法进行振荡压实施工工艺优化研究,运用优化了的施工工艺将有效地提高沥青桥面铺装质量。这两项研究将对振荡压实技术在沥青桥面铺装技术的推广具有重要意义。
　　针对该研究进行了如下工作:
　　1.论文介绍了目前在压实施工中,使用的压实机械在压实方法和压实工艺上存在的缺陷,对沥青桥面现状和压实机械从静作用式到振动压实再到振荡压实的发展进行了综述分析。
　　2.总结了压实空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度等体积参数对沥青混合料的力学性能、施工性能和路用性能的重要影响及要求;分析了压实度、空隙率和平整度的要求及相互关系。
　　3.分析研究了振荡压实原理,振荡压路机振荡轮结构,振荡压实与沥青混合料作用机理及振荡轮压实沥青混合料的动力学模型。
　　4.采用有限元分析软件Ansys对桥梁振荡压实仿真分析研究。对某三跨预应力连续刚构桥进行了仿真建模,分析确定了桥梁结构的固有频率;分析得出了五个关键位置的位移时程曲线及和每一时间点处具体位移。
　　5.最后,采用数学工具对振荡压实在沥青桥面施工中的施工工艺进行优化,综合考虑施工方案压实效果的多种影响因素以及不同方案的需要,建立综合评价指标体系,进行模糊优化,得出桥面振荡压实机械化最优施工工艺。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3研究目的与意义

1.4主要研究内容

第二章 沥青桥面特点及沥青混合料指标控制

2.1 沥青混合料

2.2 沥青混合料路面的主要控制参数与关系

2.3 本章小结

第三章 振荡压实技术原理

3.1 振荡压路机技术原理

3.2 振荡压路机振荡压轮结构分析

3.3 振荡压路机振荡轮与沥青混合料的作用分析

3.4 振荡轮压实沥青混合料的动力学模型与分析

3.5 本章小结

第四章 桥梁振荡压实仿真模拟分析

4.1 桥梁振荡压实模型简介

4.2 桥梁自振特性分析

4.3 桥梁振荡压实Ansys仿真分析

4.4 本章小结

第五章 施工工艺优化及评价

5.1 施工工艺评价模型简介

5.2 试验方案及相关技术

5.3 施工工艺模糊综合评定

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间获得的研究成果

致谢