环氧树脂基桥梁伸缩缝快速修复材料的研究与应用

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:askkwr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伸缩缝装置是桥梁结构中重要且易受损坏的构件,一旦发生破坏,不仅影响行车安全,还会危害桥梁结构,所以对其修复显得尤为重要。传统的修复材料大都以水泥基修补材料为主,具有变形能力较差、早期强度低及造价较高等缺点。已有研究表明,环氧树脂混凝土具有早期强度高、收缩变形小、粘结力强、耐水性能好、极限变形能力大以及快速凝固等优点。因此,将其应用于桥梁伸缩缝的修补,具有重要的实践意义。本研究以宁波天意钢桥面铺装工程有限公司生产的NPEL128(E51)型环氧树脂为胶凝材料,通过室内试验及相应的数据分析,得到了适用于桥梁伸缩缝修补的高性能环氧树脂混凝土(High performance epoxy concrete,简称HEC),主要研究内容及结论如下:(1)确定了HEC最优配合比的控制参数参照沥青混合料SMA-13的配合比设计方法,在集料最优级配(级配曲线尽可能接近规范要求的中值曲线)的情况下,以1d抗压强度为控制指标,探究了不同胶石比及促凝剂含量对HEC力学性能的影响,其中胶石比为胶凝材料质量与各档集料总质量的比值。结果表明:当胶石比为8%时,抗压强度达到最大值,极限破坏应变能达到31000με以上;当促凝剂用量为1%时,1d强度能提升了22.6%,若继续增加促凝剂用量,强度虽然还有进一步提升,但初凝时间将缩短至30min以内,故选取1%的促凝剂用量。(2)建立了HEC与既有混凝土之间的界面粘结模型通过室内试验,将HEC和既有混凝土作为一个整体研究,制备小型构件,选用劈拉试验分别对不同粗糙度、不同旧混凝土强度及不同界面处理方式的修复构件进行测试。结果表明:在一定范围内,随着灌砂深度的增加,新旧混凝土之间的粘结强度也随之增大,但当界面的灌砂深度超过17mm时,粘结强度值变化不大且有一定的下降趋势;随着旧混凝土强度的增加,粘结强度也随之增大;当修补面涂有环氧树脂界面剂时,粘结强度相对于未涂界面剂的试件更低。基于以上试验结果,建立了HEC的界面粘结模型。(3)得到了HEC及修复构件的疲劳寿命方程借助疲劳试验机,采用应力控制模式,得到了不同应力水平下试件的疲劳寿命;基于疲劳试验所得到的应力应变曲线,利用ORIGIN软件中的积分功能,得到了每一个试件破坏时所消耗的总能耗;对试验数据进行拟合分析,发现采用单对数疲劳寿命方程去拟合HEC及修复构件的疲劳试验数据具有较好的线性关系,相关系数分别能达到0.99及0.95以上;且两者的疲劳寿命与累积能耗在双对数坐标轴上有着较好的线性关系,相关系数均能达到0.98以上。因此,基于试验数据所建立的疲劳寿命方程能较好的预测两者的疲劳寿命。同时,与水泥混凝土相比,修复构件在高应力水平的情况下,由于薄弱区的存在使得其疲劳性能低于水泥混凝土,而HEC的综合疲劳性能则优于水泥混凝土。(4)验证了桥梁伸缩缝修复完成1d后开放交通的安全性通过室内试验,得到了新旧混凝土之间及HEC与伸缩缝之间的本构关系;利用ABAQUS建立了修复完成后的桥梁伸缩缝模型,借助弹簧单元模拟了HEC的粘结作用,并通过DLOAD子程序实现了移动荷载的模拟;最后将模拟结果与试验结果进行比较,发现汽车通过刚修复完成后1d的桥梁伸缩缝时,新旧混凝土以及HEC与伸缩缝之间的粘结应力均小于修复构件发生粘结破坏时的最大应力值。因此,桥梁伸缩缝修复完成1d后开放交通是安全的。(5)制定了HEC的施工技术基于HEC的制备方法、粗糙度和界面处理方式对HEC粘结性能的影响以及HEC的养护方式,并结合传统桥梁伸缩缝修复技术方案,制定了HEC修复桥梁伸缩缝的施工技术,可为实际工程提供参考。
其他文献
随着我国交通量的逐年增加,大量公路在未达到设计使用寿命前就出现了不同程度破坏,形成这些路面破坏的一个很重要的原因就是路面压实不均匀、路面压实度不足。传统的压实度检测方法只能使用几个局部点的压实情况来表征整体的路面压实度显然不够精确,研究出能够可以实现连续实时检测的智能化路面检测系统对于提高路面压实质量与效率具有重要意义。本文依托于云南广那高速和郑州郑少高速项目,分析沥青路面的振动压实机理,先从理论
随着我国工程建设的持续发展,已建和在建隧道数量日益增加,高压富水山区的隧道建设成了主要的焦点之一。从过往的工程实例来看,随着服役时间的增加,这种位于复杂工程地质和水文地质下的地下结构物会出现不同程度的结构病害。本文依托城口蓼子隧道工程,遵循“以堵为主,限量排放”的防排水原则,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究带缝衬砌结构外侧水压力分布规律及变形规律,并对防排水设计进行了分析,研究排水系统泄压
随着我国交通运输业的飞速发展,隧道公路作为山区道路建设的重要组成部分引起业内广泛重视,近几年中西部地区隧道规模不断突破新高度。目前我国投入使用的隧道路面主要是沥青路面。随着已建公路隧道规模越来越大,车速和行车量不断增加,再加上隧道视野受限,导致隧道车祸不断发生,极易发生车辆自燃并致使隧道火灾。隧道发生火灾时温度很快就可达到800℃,加上隧道本身特殊的结构特点,经常造成高热、毒烟等危险状况,沥青路面
近年来,随着公路行业的稳步发展,交通噪声造成的环境污染也愈发严重,它不仅会引起人们情绪波动还会危害人们的身体健康。建立低噪声沥青路面是从噪声形成根源上提出的降噪措施,但目前研究主要依靠大量室内外试验,极大的消耗人力、物力和财力,结果也容易受到设备、环境等影响,难以较为准确的对胎/路噪声的产生给出合理解释和机理分析。为此本文基于声学的基础理论,通过有限元软件建立胎/路耦合作用下沥青路面噪声数值仿真模
梁拱组合刚构桥从连续刚构桥和空腹式刚构桥演变而来,具有结构简洁,外形优美,自重轻,跨越能力大等优点,但同时也面临运营阶段会出现跨中持续下挠和腹板开裂等潜在病害,而产生这些病害的一个重要原因就是预应力钢束过长,使得设计时预应力损失估算不足。本文针对梁拱组合刚构桥200m级超长预应力钢束进行整体和局部的研究,为类似桥梁的设计提供参考。本文以主跨为245m的某梁拱组合刚构桥为依托工程,建立空间分析模型,
车辆在道路主线与被交叉道路间行驶的过程中会经过互通立交分岔、合流连接部分及影响区,车辆在此区域频繁的变换车道。三岔交叉左转弯匝道有复杂的连接形式,设计时转向交通流主次不分,就会影响公路通行能力,降低通行效率。现有规范规定了左转弯交通流为主次交通流时连接方式的定性设置条件,因此,本文研究三岔互通立交匝道连接方式设置条件的量化标准,界定主次交通流,为设计人员提供量化参考。首先,论文在现有分、合流影响区
交通安全驾驶一直以来是交通领域的研究热点。本文研究的课题:不良行车视野下红外热成像目标检测研究。其目的是为了解决在不良(如完全漆黑、烟雾、恶劣天气和眩光等)行车视野下的安全问题。传统的目标检测识别不具有实时性,红外图像呈现黑白特征较少,多尺度目标识别较差。深度学习的目标检测算法借助强大的计算学习特征,可以满足精度与速度上的均衡。本文基于卷积神经网络中的YOLOv4算法对红外热成像进行目标检测研究,
钢桁梁斜拉桥作为一种组合体系桥梁,有效结合了钢桁梁和斜拉桥的优点,使其具有比梁桥更均匀的受力体系和更良好的经济指标。由于其出色的承载能力和跨越能力已成为大跨径桥梁的主要桥型,被广泛地应用在国内外跨江跨海的桥梁建设中。随着社会的发展,运输量和交通量的增大,桥梁所承受的荷载也随之增大,作为钢桁梁斜拉桥主要传力构件的索梁锚固结构,承受着极大的索力。双锚拉板式锚固结构受力集中、构造复杂,在相对较小的范围内
交通是国民生活和经济发展的支柱和命脉。随着道路交通网络的不断拓展,公路里程数的不断增加,道路只建不养、多建少养的情况日益严重,且随着多数道路的运营年限不断增加,道路的养护管理工作逐渐变得举足轻重。与道路建设方面逐渐成熟的流程体系相比,道路的信息化养护管理领域起步较晚。面对日益增加的道路养护压力,传统养护管理方法已不能适应现今海量、复杂的需求,因此,在信息化养护管理领域需要做更多的研究与创新。本文针
钢管混凝土拱桥近几十年来发展迅猛,因具有承载力高、施工便捷、适应较复杂地形等优势,应用于大规模的基础设施建设中。在钢管混凝土拱桥中仍存在问题待于研究,水化热对管内混凝土的影响便是其中之一。故有必要对钢管混凝土拱桥进行水化热精细化分析,一方面可增强对结构中内力重分布的认识,另一方面可提高结构实际内力与设计内力之间的准确度。本文以合江长江公路大桥为依托,对大跨度钢管混凝土拱桥管内水化热影响进行研究。首