水泥混凝土桥桥面铺装受力特性分析

武益辉

摘    要：作为一种特殊桥面结构（主梁结构与防水层共同作用），桥面铺装结构在承担着桥面工程的同时保护着桥梁主体，为了使其受力特性能较为准确的反映，本文基于有三维限元计算模型的应用，以水泥混凝土桥面铺装为论述对象，分别从层厚、弹性模量及行车荷载等三方面进行分析，以此计算出桥面结构的最大剪应力，所得结论具有一定的应用价值，以期为该行业的发展提供技术参考。

关键词：水泥砼桥梁;桥面铺装;受力特性;有限元

1  桥面铺装结构的力学计算模型

基于桥面铺装层本质的分析，其可视为支撑于桥梁主体结构与防水层上的薄性板体，各计算方程表示如下。

（1）几何方程。以板底平面作为基准面，采用[x]、[ε0]分别表示曲率与应变，依据于直法线假设，板中任一点的应变表示为下式：

（2）物理方程。板中任一点的应力及其内力分别可由下式表示：

（3）虚功方程。板的虚功方程可表示为下式：

基于桥梁主体结构变形与桥面铺装层受力特性的分析，由于二者间相关密切，故此在计算铺装层内力时应对其与桥梁主体结构的相互作用予以考虑，即是采用有限元法对二者间的相互作用进行离散，以此将桥面铺装层的受力情况精确、真实的反映而出。

作为介于主梁与铺装层间的夹层，防水层（如橡胶卷材、沥青油毡等）因在材料性能与力学性能方面不同于主梁结构和桥面铺装，因此对其对铺装层受力所造成的影响应给予着重考虑。……