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[1]周圣兰,韩恒忠,赵新创,等.基于ANSYS的公路桥梁伸缩装置锚固区混凝土界面脱黏研究[J].武汉工程大学学报,2019,(03):266-271.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2019. 03. 012]
　ZHOU Shenglan,HAN Hengzhong,ZHAO Xinchuang,et al.Debonding Mechanism of Concrete Interface in Anchorage Zone of Highway Bridge Expansion Joint Based on ANSYS[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2019,(03):266-271.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2019. 03. 012]
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基于ANSYS的公路桥梁伸缩装置锚固区混凝土界面脱黏研究(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
期数:
2019年03期
页码:
266-271
栏目:
资源与土木工程
出版日期:
2019-06-20

文章信息/Info

Title:
Debonding Mechanism of Concrete Interface in Anchorage Zone of Highway Bridge Expansion Joint Based on ANSYS
文章编号:
20190312
作者:
周圣兰1; 韩恒忠1; 赵新创1; 雷勇志2; 莫　迪2; 黄民水*2
1. 安徽省新路建设工程集团有限责任公司，安徽 阜阳 236000；2. 武汉工程大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430074
Author(s):
ZHOU Shenglan1;  HAN Hengzhong1;  ZHAO Xinchuang1;  LEI Yongzhi2;  MO Di2;  HUANG Minshui*2
1. Anhui Xinlu Construction Engineering Co.， Ltd， Fuyang 236000， China；2. School of Civil Engineering and Architecture， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430074， China
关键词:
界面脱黏; 锚固区混凝土; ANSYS; 伸缩装置; 公路桥梁
Keywords:
interface debonding;  concrete in anchorage zone;  ANSYS;  expansion joint;  highway bridge
分类号:
U416.217
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2019. 03. 012
文献标志码:
A
摘要:
公路桥梁伸缩装置受车辆荷载的长期冲击和环境因素变化极易发生疲劳破坏，锚固区混凝土和桥面铺装之间的界面脱黏尤为普遍。为防治“界面脱黏”病害，建立了桥梁伸缩装置锚固区的ANSYS有限元模型，通过计算6个不同位置公路-I级车辆荷载作用下桥面铺装与锚固区混凝土之间黏结界面拉应力和剪应力，分析了桥面铺装弹性模量、轮胎接触压力、水平力等因素对界面拉应力和剪应力的影响。结果表明，随着桥面铺装弹性模量的增大，黏结界面的应力逐渐减小，且黏结界面拉应力、剪应力与荷载压力值、水平力系数均呈现为正相关，其中水平力系数对界面拉应力的影响最明显，其次是车轮荷载大小。因此，选择弹性模量较大的桥面铺装材料、减小车辆超重情况及防止车辆在锚固区处紧急启动或刹车等均能延长伸缩装置的使用寿命。
Abstract:
Highway bridge expansion joints often suffer fatigue damages due to long-term vehicle impact and variations of environment， especially the interface debonding between concrete in the anchorage zone and bridge deck pavement. An ANSYS finite element model was established for the prevention and control of interface debonding. With the calculation of tensile and shear stresses of the bonding interface between concrete in anchorage zone and bridge deck pavement under six different vehicle loadings of Highway Grade one in different load positions， the influences of the elastic modulus of bridge deck pavement， the tire contact pressure and the horizontal force on tensile and shear stresses of the bonding interface were analyzed. It is found that the interface stresses gradually decrease with the increase of the elastic modulus of bridge deck pavement， and the tensile and shear stresses of bonding interface are both positively correlated with the load pressure value and the horizontal force coefficient， where the tensile stress is affected most by the horizontal force coefficient， followed by the wheel load. The service life of expansion joint can be increased by selecting bridge deck pavement with larger elastic modulus， reducing overloading situation and emergency brake or start-up at the anchorage zone， etc.

参考文献/References:

［1］　赵军丽. 桥梁伸缩缝装置的破坏与防治措施［J］. 华北航天工业学院学报，2004，14（1）：18-19.［2］　张海涛. 高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析和快速维修更换工艺［J］. 交通标准化，2012（2）：123-125.［3］　阳初. 桥梁伸缩装置损伤分析和选型应用［D］. 广州：华南理工大学，2014.［4］　李法冰. 新旧混凝土界面性能的研究［D］. 成都：西南交通大学，2004.［5］　PHILIP P，ELTAWIL S，PARK S Y. Improved geometric design of bridge asphalt plug joints ［J］. Journal of Bridge Engineering，2011，16（1）：158-165.［6］　JIANG S J，HAILESILASSIE B W，HEAN S，et al. Modelling structural response of flexible plug expansion joints under thermal movements［J］. Road Materials and Pavement Design，2018，19：1534695（1）-1534695（18）.［7］　JIANG T Y，ZHANG Y W，WANG L，et al. Monitoring fatigue damage of modular bridge expansion joints using piezoceramic transducers［J］. Sensors，2018，18（11）：3973（1）- 3973（18）.［8］　肖敏敏，艾辉林. 基于“界面脱黏”的桥梁连续式伸缩缝力学分析［J］. 华东交通大学学报，2015，32（3）：42-43.［9］　中华人民共和国住房和城乡建设部、上海市政工程设计研究总院. 城市桥梁设计规范：CJJ ll-20ll ［S］. 北京： 中国建筑工业出版社，2011.［10］　贾晓阳. 混凝土桥面沥青铺装结构设计指标研究［D］. 上海：同济大学，2012.［11］　ROLAND F，INGBERT M. Dynamic amplification of bridge-expansion-joints considering roughness induced vehicle vibrations ［J］. Procedia Engineering，2017，199：2651-2656.［12］　LIU S，MO L Ｔ，WANG K，et al. Preparation，microstructure and rheological properties of asphalt sealants for bridge expansion joints［J］. Construction and Building Materials，2016，105：1-13.［13］　AI C F，AN S K，HUANG C，et al. Experimental study on the tension and compression performance of modified asphalt bridge expansion joints［C］// International Conference on Transportation Infrastructure and Materials，June 9-12，2017，Qingdao University of Technology，Qingdao，Shandong，China. Lancaster U.S.A：Destech Publications，Inc.， 358-366.［14］　AURA K A， ATADERO R A， MAHMOUD H N，et al. Life cycle cost analysis of deteriorated bridge expansion joints［J］. Practice Periodical on Structural Design and Construction，2019，24（1）： 04018033（1）-0401803（9）［15］　唐古南. 连续式桥梁伸缩缝材料界面黏结特性的研究［D］. 上海：同济大学，2014.［16］　武书华. 半刚性基层沥青路面基面层间剪切疲劳特性及接触状态评价研究［D］. 西安：长安大学，2013.［17］　王吉昌. 半刚性基层与沥青面层层间界面特性研究［D］. 西安：长安大学，2013.

相似文献/References:

[1]姜允庆,刘宏伟,李　亮,等.桥梁伸缩装置锚固区混杂纤维混凝土力学性能及抗冻性试验研究[J].武汉工程大学学报,2019,(04):380.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2019. 04. 015]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2019-03-19基金项目：安徽省交通运输科技进步计划项目（皖交科技函［2017］574号）作者简介：周圣兰，学士，高级工程师。E-mail：286660258@qq.com*通讯作者：黄民水，博士，副教授。E-mail： huangminshui@tsinghua.org.cn引文格式：周圣兰，韩恒忠，赵新创，等. 基于ANSYS的公路桥梁伸缩装置锚固区混凝土界面脱黏研究［J］. 武汉工程大学学报，2019，41（3）：266-271.
更新日期/Last Update: 2019-06-19