基于BOTDA的鋼橋面鋪裝層裂縫疲勞擴展模型研究.pdf

1、一個設計良好的鋼橋面鋪裝層應具有足夠的強度，良好的整體性及長時間的免維護狀態(tài)。在我國現有的鋼橋面鋪裝結構中，許多都出現了較為嚴重的裂縫病害。鋪裝層的裂縫是限制其服務壽命的關鍵因素，裂縫的出現還會誘發(fā)更多其它類型的病害產生，最終導致鋪裝層發(fā)生結構性破壞，造成嚴重的社會經濟損失。因此，對鋼橋面鋪裝層在行車荷載下的裂縫行為進行研究，了解鋪裝層裂縫的擴展規(guī)律是非常必要和關鍵的。 本研究作為國家自然科學基金“基于分布式光纖傳感器的鋼橋面鋪

2、裝裂縫擴展模型研究”(基金編號：50658001)項目的一部分，主要是通過室內復合梁試驗研究環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝層的斷裂性能和疲勞擴展規(guī)律。 本論文先從理論基礎入手，介紹了斷裂力學相關理論及BOTDA分布式光纖、FBG光柵傳感技術。 在現有的研究基礎上，首先對鋪裝層混凝土的斷裂性能進行了研究。研究通過室內切口復合梁三點彎曲斷裂試驗，采用BOTDA光纖技術及光柵監(jiān)測技術對復合梁斷裂擴展過程進行監(jiān)測，分析監(jiān)測結果，發(fā)現復合梁中

3、混凝土的斷裂過程中存在明顯的啟裂點和失穩(wěn)點，由此得出了環(huán)氧瀝青鋪裝層裂縫斷裂的光纖監(jiān)測判據。在此基礎上，對得到的光纖監(jiān)測判據及監(jiān)測過程中光纖粘結滑移影響進行了分析。 在研究了鋼橋面鋪裝層斷裂性能的基礎上，本文對鋪裝層裂縫在行車荷載下的疲勞擴展規(guī)律進行了研究。研究通過室內切口復合梁三點彎曲疲勞試驗，采用BOTDA光纖技術及光柵監(jiān)測技術對復合梁裂縫疲勞擴展過程進行監(jiān)測，分析監(jiān)測結果，得出了環(huán)氧瀝青鋪裝層裂縫的疲勞擴展規(guī)律。同時，通過