钢桥面复合铺装结构永久变形研究及预估方法

"这篇论文是2013年发表在《同济大学学报(自然科学版)》第41卷第3期上的一篇研究，主要探讨了钢桥面复合铺装结构的永久变形预估问题。研究者通过实验研究了浇注式沥青混凝土和环氧沥青混凝土两种材料的流变特性，并利用恒高度剪切疲劳试验来获取材料的高温蠕变参数。之后，他们建立了正交异性钢桥面铺装复合结构的有限元模型，模拟了60℃下的铺装永久变形情况。最后，通过对5类不同铺装结构进行等厚度修正的车辙试验，验证了仿真结果的准确性。研究发现，在由浇注式和环氧组成的异质铺装结构中，浇注式沥青混凝土对永久变形的贡献较大，而环氧沥青混凝土的贡献相对较小。对于由单一材料（浇注式或环氧）构成的双层同质铺装结构，车辙变形主要集中在上面层。这些研究成果为钢桥面铺装结构的设计提供了高温变形方面的理论支持。" 该论文涉及的关键知识点包括： 1. 钢桥面复合铺装结构：这是论文研究的主体，指在钢桥面上采用多种材料组合成的铺装层，旨在提高路面的耐久性和抗变形能力。 2. 流变特性：材料在外力作用下变形和恢复的性质，对于路面材料尤其重要，因为它关系到路面在车辆荷载下的持久性和稳定性。 3. 恒高度剪切疲劳试验：这是一种评估材料在重复剪切应力下疲劳性能的实验方法，能反映材料在长期使用过程中的流变行为。 4. 高温蠕变参数：在高温环境下，材料随着时间缓慢、连续的形变，蠕变参数用于描述这一过程。 5. Bailey-Norton模型：一种常用于沥青混凝土蠕变行为的数学模型，能预测材料在长时间荷载下的变形。 6. 正交异性钢桥面铺装复合结构有限元模型：利用有限元分析技术构建的模型，能够模拟实际结构在不同条件下的力学行为。 7. 永久变形：路面在承受反复荷载后不能完全恢复的变形，是评价路面性能的重要指标。 8. 车辙试验：一种模拟车辆轮胎反复滚动导致的路面表面凹陷的实验，用于评估铺装结构的耐车辙性能。 9. 贡献率：在异质铺装结构中，不同材料对整体永久变形的相对贡献。 10. 同质铺装结构：由单一材料构成的铺装层，上下两层材料相同。 这些知识点在工程设计、桥梁维护和道路建设中具有重要应用价值，对于理解和改善钢桥面的耐久性具有指导意义。