钢混结构混合桥桥面铺装体系受力分析——桃夭门大桥钢桥面铺装力(15)

第二章国内外研究成果回顾

就理论研究而言，国外学者也取得了一定的成果，尤其体现在正交异性钢桥面板的

力学性能的研究上面，１９５７年Ｐｅｌｉｋａｎ与Ｅｓｓｂｎｇｅｒ共同提出Ｐｅｌｉｋａｎ－－Ｅｓｓｌｉｎｇｅｒ方法嘲．简称Ｐ．Ｅ法，Ｐ．Ｅ法把钢桥面铺装体系分为三个子系统，通过分部计算然后将结果叠

加并修正，得到柔性支承上正交异性板面板的静力解。此后，他们又对正交异性钢桥面板进行一系列简化，给出了不计偏心的正交异性加劲板的位移方程。Ｓｈｅｉｋｈ和Ｍｕｋｈｏｐａｄｈｙａｙ用有限条方法对加劲梁的几何非线性进行了分析，成功的将非线性板理论应用于正交异性加劲板的计算［６】。Ｓｈａｎｍｕｇａｍ【７１利用能量方法研究了各向异性桥面板

单向面内荷载作用下的应力应变和位移，小西一郎【８】将正交异性钢桥面板看成是支承在

刚度无穷大的主梁上的、按等间距排列的弹性横肋上的正交异性连续板，得出了荷载作

用下正交异性加劲板位移的理论解。Ｗｏｌｆｇａｎｇ［９１发现在重交通荷载作用下，正交异性钢桥面板的挠度会增加，从而在加劲肋和主梁肋上方的铺装层表面形成高应力区域，极易

出现纵向裂缝。为了减少这些应力，控制开裂破坏，建议在钢桥面铺装层设计中控制梯

形加劲肋的挠跨比（挠度与跨度之比）。

桥面铺装体系是一个复杂结构并有其自身特点，传统的解析法处理这样的结构是非

常困难的，随着计算机技术的迅猛发展，和有限元技术的逐步成熟，以及各种通用有限元软件功能的日益强大，广大研究人员越来越侧向于运用有限元分析法采用相关单元来

对大跨径钢桥面铺装进行分析计算。日本学者通过有限单元法采用８节点空间等参单元

分析了带加劲肋的桥面顶板，得出了车辆荷载作用下桥面铺装表面出现最大横向拉应力

位置，并且从控制铺装层破坏的角度提出了加劲肋间距、横梁间距、钢板厚度等参数的推荐值。另外欧美的学者也曾对桥面板迸行了有限元分析，Ｇｕｎｔｈｅｒ等”州从钢桥面板厚度、主梁附近补强加劲肋、沥青铺装层的材料特性及铺装层强度等方面探讨了影响铺装

层耐久性的因素。

§２．３．２国内研究概况

我国对钢桥面铺装的研究最早始于广东省肇庆市北江马房大桥…ｊ，该桥为１４孔跨

径６４米的正交异性桥面板双钢箱简支梁桥，第一次桥面铺装因材料选用不当，使用３个月就出现了严重的早期推挤、开裂、松散、脱层等病害，１９９２年进行了全面翻修，采

用改性沥青粘结层加改性沥青密级配双层式铺装。参与了汕头磐石大桥、虎门大桥，厦

门海沧大桥设计的交通部重庆公路科学研究所较早开展这方面的研究，积累了～定的经验。目前各个科研机构在总结已有经验和出现的问题的基础上，结合我国的实际情况对

钢桥面铺装正在进行着更深入的研究工作。

我国对钢桥面铺装技术进行较系统的研究始于虎门大桥，虽然起步较晚但发展迅

速。由于我国气候地理条件、车辆荷载组成远较外国复杂，所以桥面铺装研究不能完全

照搬国外经验。我国的工程技术者在借鉴外国经验的基础上结合本国国情针对铺装层的变形稳定性、疲劳耐久性、高温粘结性、不透水性和良好行驶性能等技术问题进行了系

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