基于刚度协调的路桥过渡段路面疲劳寿命预估
2022-05-19栾利强文双寿张婧怡肖桂元赵瑞宇
科学技术与工程 2022年12期
栾利强, 文双寿, 张婧怡, 肖桂元, 赵瑞宇
(广西岩土力学与工程重点实验室, 桂林 541004; 2.桂林理工大学土木与建筑工程学院, 桂林 541004)
沥青路面疲劳破坏是中国路面破坏主要形式[1],近年来伴随交通量的日益增长和荷载等级的不断提高,桥头搭板处沥青路面铺装层的疲劳破坏情况越来越严重[2],维修周期也越来越短,花费了大量的财力与物力,严重影响了行车舒适性和安全性。学者们针对桥头跳车开展了大量研究。邓露等[3]以局部冲击作为桥梁安全指标,提出了基于行车安全性和舒适性的允许台阶高度确定方法以及更高的控制指标;郑少年等[4]建立动态三维模型,并自编子程序,分析了车速、材料阻尼比等因素对路面响应的影响;姚辉等[5]建立了四轮双轮载重车辆动力运动模型,得到公路桥头跳车的车辆动力运动方程,并计算得到搭板处存在应力集中现象,需要进行补强设计。这些成果都推动中国治理桥头跳车研究进程,为工程治理提供了理论依据,但未能从本质上解决跳车问题,只是在一定程度上减缓了其破坏的进程。
桥头跳车本质上是由于路桥刚度差异过大产生不均匀沉降,进而结构发生开裂断裂的现象[6],协调结构刚度,提高疲劳寿命是从本质上解决桥头跳车方法之一,现有的疲劳寿命模型未考虑结构刚度(即材料模量和厚度)以及车速、轴载等多因素的综合影响[7-8],特别是在路桥过渡段有大刚度桥头搭板的情况下,结构层间刚度差异过大,沥青混凝土面层层底处于受压状态[9],通过传统的疲劳模型进行路桥过渡段结构层设计与预估不再适合。……
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