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桥梁混凝土铺装层损坏的现象在国内外都比较严重,许多新桥在通车后不久就因混凝土铺装层的破坏而使桥面出现了裂缝或坑槽,给交通和桥梁自身带来了诸多的不良影响,造成了重大的经济损失。桥梁混凝土铺装层损坏的原因出在哪里,它是如何与桥梁共同受力的,铺装层的合理设计厚度应该是多少,将是本文研究的主要内容。
以往的桥梁设计,仅将混凝土铺装层作为磨耗层、防水层或车轮荷载扩散层设置,而后浇的混凝土铺装层与主梁结构在承受荷载时的受力特点与其破坏特征是有密切关系的。国内外对混凝土铺装层的受力分析多从理论上进行研究,而且大多采用有限元法。本文选择了具有不同厚度铺装层的单梁进行试验,通过这些试验分析铺装层在荷载作用下的受力状态以及梁体和混凝土铺装层之间的应力分配关系,同时将研究混凝土铺装层的厚度对承载力的影响和其在荷载作用下的破坏特征,得出了适合实际使用的铺装层厚度及其结构形式,提出了有关改善混凝土铺装层结构设计的依据和构造要求。
进一步在实桥中的桥面混凝土铺装层受力性状试验分析表明,桥梁铺装层与梁体共同受力,而且应力基本呈直线相关变化,与试验室得出的试验结果相一致。
根据本文的研究成果进行桥梁的设计与施工,虽然在所建桥梁时,混凝土铺装层的成本会略有增加,但大大提高了桥梁铺装层的耐久性,延长了其使用寿命,将产生良好的经济和社会效益,同时对桥梁起到了更好的保护作用,大大提高了桥梁的承载力和使用寿命。
最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。