本科论文最终稿6.3-(1)

毕业设计（论文）报告

题目钢桥桥面铺装和水泥混凝土桥桥面铺装受力特性对比分析

交通学院（系）道路桥梁与渡河工程专业学号21708112

学生姓名吉荣

指导教师张磊

起讫时间2012年2月28日至2012年6月3日设计地点东南大学智能运输系统研究中心

二零一二年六月

Comparative Study on Mechanical Stress Properties of Deck Pavement between Steel Bridges and Concrete Bridges

A Dissertation Submitted to

Southeast University

for the Request of Bachelor Degree of Engineering

BY

Ji Rong

Supervised by

Zhang Lei

School of Transportation

Southeast University

June, 2012

东南大学毕业（设计）论文独创性声明

本人声明所呈交的毕业（设计）论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

论文作者签名：日期：年月日

东南大学毕业（设计）论文使用授权声明

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论文作者签名：导师签名：

日期：年月日日期：年月日

钢桥桥面铺装和水泥混凝土桥桥面铺装受力特性对比分析

摘要

混凝土桥和钢桥沥青混凝土铺装层的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁的耐久性及投资效益。目前，桥面铺装层结构破坏已成为桥面主要病害之一，严重影响了桥梁的正常通行，造成了巨大的经济损失。本文运用有限元方法研究某钢桥面铺装体系与某混凝土桥面铺装体系的受力变形，分析两种铺装层的应力应变特性的异同。

首先，研究总结了国内外关于水泥混凝土桥和钢桥沥青铺装层的研究概况和桥面铺装层的主要病害类型，并提出了铺装层相应的设计控制指标。

其次，采用有限元法计算了不同荷载作用位置下，沥青混凝土铺装层在静态车辆荷载作用下的拉应力、层间剪应力和竖向最大位移，确定了桥面铺装层体系纵横向最不利受力位置。

然后，通过改变不同的铺装上下层模量以及铺装层与钢板的模量比，分析铺装层的受力状态变化。改变了铺装层的厚度并初步提出钢桥面铺装层的最佳厚度为6cm。

最后，对比分析两种不同铺装体系的受力特性，比较它们的异同，发现在车辆荷载下，两种体系均表现出较强的局部效应，而最不利荷载位置以及当铺装体系参数改变时受力特性又表现出较大的差异。并提出进一步研究的建议。

关键词：钢桥；混凝土桥；桥面铺装；有限元；力学分析

COMPARATIVE STUDY ON MECHANICAL STRESS PROPERTIES OF DECK PAVEMENT BETWEEN STEEL BRIDGES AND CONCRETE BRIDGES

Abstract

The quality of asphalt pavement on steel and concrete brige deck directly influences the safety and comfortableness of driving,endurance and investment of the bridge. At present,the structural deterioration of the bridge pavement becomes one of main plant diseases of bridges,seriously has affected the normal traffic,and has created the huge economic

loss.Therefore,this paper made a comparative study on stress-strain properties of steel and concrete bridge deck pavement.

First,the research summarized the domestic and foreign research survey of the steel and cement concrete bridge asphalt paving,and the main plant disease type of the bridge pavement,and proposed the paving corresponding design control target.

Secondly,the pull stress and shear stress in deck pavement,which are caused by the static vehicle load on the different surface locations,are computed in order to determine vertical and horizontal disadvantage locations of the maximum stress on deck pavement.

Thirdly, the mechanics situations with different modules of upper and lower layers ,as well as modules of pavement layer and steel deck are compared in order to analyse the strained condition of pavement layer.Change the thickness of layer and put forward a preniminary conclusion that the most suitable layer thickness is 6 centimeters.

Finally, make a comparative analyse on mechanical conditions between different pavement systems and discover that under the static vehicle load,both systems show strong local effect while different mechanical behaviors with different paving parameters. And make suggestions for farther research.

KEY WORDS: Steel Bridge ; Concrete Bridge ; Bridge Deck Pavement ; Finite Element ; Mechanics Analysis