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CFRP增强钢纤维混凝土钢桥面铺装力学性能试验与数值模拟
  • ISSN号:1674-0610
  • 期刊名称:《公路工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程] TB301[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]南京工业大学土木工程学院,江苏南京211816, [2]中铁大桥勘测设计院集团有限公司,湖北武汉430034
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(51238003);江苏省自然科学基金面上项目(55130005)
中文摘要:

由于我国日益增加的交通量,很多正交异性钢桥面铺装和正交异性钢板在服役期内都出现了很多病害。碳纤维(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等优越性,钢纤维混凝土具有沥青混凝土没有的刚度和普通混凝土没有的抗裂性能。对于将这两种材料用于钢桥面铺装中形成的组合桥面板,取涡河大桥主桥钢箱梁的一段正交异性钢板,分别对“无铺装”,“沥青混凝土铺装”,“钢纤维混凝土铺装”3种模型进行有限元模拟,比较正交异性钢板的应力、挠度、铺装层的纵向拉应力和横向拉应力,找出最不利荷载工况及变化规律。通过计算比较“沥青混凝土铺装”、“钢纤维混凝土铺装”和“CFRP一钢纤维混凝土铺装”3种铺装层的纵向和横向拉应力,得出CFRP网格筋对铺装层表面拉应力的控制作用。结果表明低弹模铺装时横向拉应力为控制应力,而高弹模铺装时纵向拉应力为控制应力,正交异性钢板应力最大部位发生在横隔板开孔附近,碳纤维网格筋可以有效地降低铺装面层的横向和纵向拉应力。

英文摘要:

Most orthotropic steel deck pavements and orthotropic steel plates appeared many seri- ous diseases in the service period because of the increasing traffic in our country. Carbon Fibre Reinforced Polymer(CFRP) has the superiority of light weight,high strength,corrosion resistance and so on. The stiff- ness of bitulith concrete is small and normal concrete crack resistance is poor. But the steel fiber rein- forced concrete has great stiffness and good crack resistance. This paper proposed a new composite deck combined with CFRP and SFRC. An orthotropic plate of Guohe Bridge is calculated as a case. The Stress and deflection of Orthotropic steel plate, the longitudinal tensile stress and transverse tensile stress of pavement have been calculated in three models, including " without pavement"," with bitumen" and "Steel fiber reinforced concrent pavement". The most unfavorable load condition and the change rule have been found out. CFRP can inhibit pavement surface tensile stress compared with "with asphalt", and "Steel fiber reinforced concrent pavement". The results indicate that the control stress is the maximum transverse tensile stress in low elastic modulus pavement, and the maximum longitudinal tensile stress in high elastic modulus pavement. The maximum principal stress of OSD is near the hole of diapilragm plate, CFRP can reduce the transverse stress and longitudinal stress of the pavement.

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期刊信息
  • 《公路工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:湖南省交通运输厅
  • 主办单位:湖南省交通科学研究院
  • 主编:龚赛群
  • 地址:长沙市芙蓉中路三段472号
  • 邮编:410015
  • 邮箱:glgczz@163.com
  • 电话:0731-85221546
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-0610
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1481/U
  • 邮发代号:42-301
  • 获奖情况:
  • 公路运输类中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊,中南公路科技情报网网刊
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6390