车致随机振动对公路钢桥面铺装施工干扰效应研究

基本信息
批准号:51878167
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:钱振东
学科分类:
依托单位:东南大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陆庆,胡靖,刘阳,薛永超,黄啟波,朱逸凡,夏冬,张煜恒
关键词:
施工干扰压实功效车致随机振动协同作用钢桥面铺装
结项摘要

The vehicle-induced vibration on the steel bridge deck has a significant interference effect on the construction of asphalt concrete pavement. This project focuses on the train-induced vibration on the combined road and railway bridge and vibration induced by the eccentric traffic loads when the bridge is partially under construction and partially open to traffic, planning to reveal the effect of vehicle-induced vibration on the collaborative behavior and compaction effectiveness of steel bridge deck pavement system based on experimental and numerical simulation. Firstly, the time-dependent model of vehicle-induced vibration on the steel bridge deck will be established based on the power flow method, and the energy transmission characteristics of vehicle-induced random vibration on the steel bridge deck and influencing factors will be achieved. Secondly, collaborative deformation theory of bridge deck system will be incited to study the interaction mechanism that the spatial vibration effect of steel bridge deck on the performance of pavement and adhesive layer of pavement. Thirdly, the superposition effect of vehicle-induced vibration on the steel bridge deck and the construction machine loads will be determined, and the strengthening/deterioration mechanism of superposition effect on the compaction effectiveness of steel bridge deck pavement will be revealed based on the particle flow-finite differential coupling method. Lastly, the structural equation model of vehicle-induced vibration effect on the steel bridge deck pavement system will be developed to quantify the impact of vibration interference on the performance of steel bridge deck pavement. Outcomes of this research will be helpful to reveal the mechanism and discipline that vehicle-induce vibration interference effect on the performance of steel bridge deck pavement system, and to propose the steel bridge deck pavement technical system under complex environment.

车致振动引起公路钢桥面空间多向激振,对钢桥面沥青混凝土铺装施工干扰效应显著。本项目着眼于公铁两用桥列车振动和半幅通车半幅摊铺下车辆偏载振动,结合试验模拟和仿真计算探究车致振动干扰对公路钢桥面铺装系协同性能及压实功效的影响机理。首先基于功率流法建立公路钢桥面车致振动时变预测模型,明确车致随机振动能量传递时空规律与敏感性因素;然后引入桥面系协同变形理论,探索钢桥面空间振动对铺装层性能和层间粘结效应的交互作用机理;确立钢桥面振动与施工机具振动的叠加效应波动体系,采用颗粒流-有限差分耦合算法研究车致振动叠加效应对铺装压实功效的增益/抑制机理;最后构建公路钢桥面铺装系振动干扰效应评估的结构方程模型,量化车致随机振动对铺装系性能的影响程度。研究成果有助于揭示车致振动干扰对公路钢桥面铺装系结构性能的作用机理和影响规律,建立复杂环境下钢桥面铺装技术体系。

项目摘要

车致振动引起公路钢桥面空间多向激振,对钢桥面沥青混凝土铺装施工干扰效应显著。本项目着眼于公铁两用桥列车振动、沥青摊铺施工机械振动等多源振动,结合试验模拟和仿真计算探究车致振动干扰对公路钢桥面铺装系协同性能及压实功效的影响机理。首先,提出“轮-轨-桥”系统模拟假定策略,攻克了公铁联动荷载等效难题,基于有限元法解析车致随机激振作用下沥青铺面响应特性;然后,研究车致振动、高温摊铺力-热耦合作用下桥面板、铺面复合体系的变形响应施工特征,量化钢桥面板累积变形对沥青铺面摊铺施工平整度与层间粘结效应的影响规律,并分析了力-热耦合效应对密支座体系结构安全的影响;再后,研究列车振动激励、车辆偏载扰动、施工机具冲击等多源激振叠加响应下引起的压实荷载增/抑幅度与分布特征,量化评价列振干扰下沥青混合料重分布致离析现象,探究各工况下钢桥面铺面用沥青混合料性能(高、低温稳定性,抗疲劳性能等)异化特性,并研究桥面结构物构造特征对铺面施工量化影响关系,提出结构优化措施;最后,量化评估车致随机振动对铺面施工质量的影响特性,提出通列环境下公铁两用桥沥青铺面施工干扰效应综合量化评估模型。研究成果明晰了公铁两用桥沥青铺面致损机理,确立了车致振动、高温摊铺、桥面结构特征对沥青铺面施工质量量化影响规律,对公铁两用桥长寿命沥青铺面设计及精细化施工控制具有重要的指导意义,相关研究成果已成功应用于沪苏通长江大桥、南京长江大桥与九江长江大桥维修改造工程等重大工程,具有广阔的工程应用前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
3

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
4

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

DOI:
发表时间:
5

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019

相似国自然基金

1

考虑铺装层耦合效应的钢桥面板疲劳损伤机理研究

批准号:51678216
批准年份:2016
负责人:吉伯海
学科分类:E0805
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
2

钢桥面铺装的弯曲行为研究:多尺度建模方法

批准号:50908053
批准年份:2009
负责人:陈先华
学科分类:E0809
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

钢桥面-沥青混凝土铺装接触面粘结-滑移机理研究

批准号:51208103
批准年份:2012
负责人:姚波
学科分类:E0809
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

钢桥沥青桥面铺装层设计理论与方法研究

批准号:59878014
批准年份:1998
负责人:邓学钧
学科分类:E0804
资助金额:12.00
项目类别:面上项目