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概括

钢桥面铺装的疲劳问题一直是世界各国关注的问题。 基于近年来国内外疲劳试验模型、理论研究方法和新兴路面材料的最新研究成果，对其优缺点、应用现状等进行了全面、系统的分析。 结果表明：试验模型中主要方面包括小梁弯曲试验、劈裂疲劳试验、组合梁试验、直环加速加载试验和试验桥梁模型。 该组合梁模型具有模拟准确、精度高、能测试钢桥面铺装实际疲劳过程的特点。 其良好的可控性和适合室内使用的优点，在路面系统的疲劳性能研究中应用最为广泛。 但边界条件问题尚未解决。 小梁弯曲疲劳模型最适合简单路面材料的疲劳研究； 在理论研究方法方面，主要有现象学法、能量法和力学逼近法三类。 现象学结合组合梁实验和数理统计被广泛应用，但近年来能量法和力学近似法的应用不断完善； 在新兴路面材料的研究方面，刚性材料超高性能混凝土系列和高延性水泥基复合材料（ECC）路面研究力度最强，应用前景最好。 然而，他们却面临着疲劳问题，在复杂的压力和环境下容易疲劳。 与钢板界面结合的研究有待加强，特别是ECC铺贴的各种性能的研究还处于起步阶段，离实际应用还很远。

关键词

钢桥面铺装| 疲劳| 实验模型| 理论方法| 新兴路面材料

30年来，中国现代交通建设快速发展，取得了举世瞩目的成就。 截至2013年底，全国公路桥梁数量达到73.53万座。 其中正交异性板钢箱梁桥以其跨越能力优越、工期短、造价低、性能优良等优点成为大跨公路桥梁的主流结构[1]。 钢箱梁桥虽然具有诸多优点，但也对路面层的性能提出了较大的挑战[2-3]。 早在1987年，德国学者Bild等人。 对钢桥面铺装进行了较为深入的研究[4]。 德国市政工程和水管理部还发现，钢桥面铺装比普通沥青铺装具有更大的表面应变。 、抗疲劳性能差等缺陷，导致疲劳寿命大大降低。 这在中国、日本、泰国、荷兰和英国等国家并不罕见。

在钢桥面铺装发展初期，设计者一般只以铺装层作为恒载的形式参与桥梁结构的验证，并没有详细考虑其自身的受力特性。 各国仍基本沿用沥青路面的设计理论和设计理论。 方法上，缺乏有针对性的设计规范和指南。 另外，钢桥面铺装正交异性板的特殊支撑条件、严酷的高低温试验、复杂的交通环境等，导致大多数钢桥面铺装在开通后不久就出现了大量的早期病害。对交通造成的影响主要有疲劳裂纹、车辙、粘结层破坏和水渍等，其中以疲劳裂纹最为严重和常见[5]。 东南大学陈团结[6]对国内外多座钢桥的铺装层进行调查发现，83%的钢桥的铺装层都存在不同程度的疲劳裂纹，而疲劳裂纹极易诱发其他次生病害和使路面层恶化。 路面的性能严重降低了路面层的疲劳寿命，缩短了钢桥的使用寿命。 钢桥面铺装疲劳问题已成为制约大跨钢桥建设和发展的致命“顽疾”。

经过各国学者近20年来的不懈努力，钢桥面铺装疲劳问题在试验研究模型、理论分析方法、铺装材料与结构等方面都取得了长足的进步，因此，本文将主要关注钢桥面铺装疲劳问题的研究. 对国内外路面材料试验研究模型、理论分析方法和疲劳性能的研究现状进行了综述和分析。

钢桥面铺装疲劳研究试验模型

钢桥面铺装系统是由铺装材料、正交异性面板和粘结层组成的复合结构。 在循环荷载作用下，路面层容易产生疲劳裂纹并达到疲劳极限。 这不仅取决于铺装材料的疲劳性能，而且与其他两者也密切相关，特别是钢箱梁独特的正交异性板结构。 因此，准确认识钢桥面铺装疲劳的关键是选择合适的能够真实模拟实际铺装体系疲劳特性的试验模型。 本文将从沥青混合料小梁弯曲劈裂疲劳试验、组合梁试验、直环路加速加载试验、试验桥5个方面详细回顾目前钢桥面铺装疲劳试验模型的研究进展。 总结。

小梁弯曲疲劳和劈裂疲劳试验模型

钢桥面铺装的疲劳在很大程度上取决于铺装材料的疲劳性能，而沥青混合料是国内外钢桥面铺装的主流材料[7]。 鉴于梁弯曲疲劳与劈裂之间的长期关系，疲劳试验在沥青混合料的疲劳研究中得到了很好的应用[8-9]。 近年来，在钢桥面铺装材料的疲劳性能研究中也得到了推广。

在小梁弯曲疲劳试验方面，国内外主要有三点弯曲梁和四点弯曲梁疲劳试验模型，且较为常用。 李洪涛[10]考虑钢桥面板U型纵肋效应，采用三点弯梁试验研究环氧沥青混合料的疲劳性能。 但三点弯曲在路面层断裂疲劳方面有更多的应用。 东南大学桥面铺装课题组基于断裂力学相关理论，采用单边缺口三点弯梁试验研究环氧沥青混凝土的疲劳断裂行为。 和标准进行了深入的研究并取得了许多成果[11-14]。 测试模型装置如图1所示。

美国SHRP计划对各种室内疲劳试验模型进行了严格的分析比较，发现四点弯曲疲劳试验模型更能代表沥青混合料在行驶荷载下的真实受力情况。 与三点弯梁试验相比，对于断裂疲劳研究，四点弯梁疲劳试验在钢桥面路面疲劳中应用更为广泛，基本涵盖了各种路面材料和结构的疲劳性能研究[15-17] ]。 此外，国外也有五点弯曲梁疲劳试验研究的报道。 法国学者Houel等。 [18-19]利用五点弯曲梁试验模型研究了钢桥面铺装层的疲劳损伤，并在美国TRB会议上进行了展示。 相关结果。

在劈裂疲劳试验方面，国内外已有很多应用。 例如，范业华等人。 [20] 和詹宇等人。 [21]分别结合润扬长江大桥和南京长江四桥进行了路面层劈裂疲劳性能研究。

组合梁结构试验模型

小梁弯曲劈裂疲劳试验模型的最大缺陷是没有考虑正交异性板对钢桥面铺装体系疲劳过程的影响。 工程实践表明[6]，导致路面层疲劳寿命直线下降的“罪魁祸首”是路面层独特的支撑结构。 因此，必须对铺装层与钢板组成的组合梁结构的疲劳问题进行探讨。

各国研究机构根据钢桥面铺装体系的疲劳特点，充分结合工程实际，设计了多种组合梁疲劳试验模型。 德国、丹麦[22]和美国的组合梁模型应用最为广泛。 德国模式和丹麦模式分别侧重于钢板和路面层的荷载。 前者路面层最大拉应力大于后者，但位置和方向相同。 两类模型均考虑了钢桥面铺装粘结层的破坏以及特殊的U型支护效果，符合实际情况，设计合理； 然而，两者都需要大型环境箱和脉冲负载，这在室内仪器上并不容易实现。 美国型号与德国型号的简化形式类似，但尺寸相对较小，并采用四点支撑。 它比前两者需要的疲劳试验载荷更小，更适合室内试验条件。 我国东南大学首次将美国模式引入国内，进行南京长江二桥路面疲劳研究。 后来该模型在国内被称为东南大学模型，如图2所示，并应用于南京长江三桥、润扬大桥等。 、广州珠江黄埔大桥[23]、武汉阳逻长江大桥等钢桥路面。

在组合梁模型的早期理论研究方面，国外Met-calf[24]、Cullimore[25]、Kolstein[26]和国内黄伟等人。 东南大学的文献[27]都致力于相应的理论研究。 ，但大多数研究并没有建立疲劳方程，几乎都是基于层间完全连续光滑的状态进行的； 陈贤华[28]提出了一种基于部分相互作用原理的新型组合梁模型，并证明了其有效性。 在组合梁模型的应用方面，Jo等人。 [29]利用组合梁疲劳试验验证了环氧沥青混凝土优异的抗疲劳性能。 早在1996年，沉桂平[30]自制了组合梁试件，并首次采用四点支撑研究了北江大桥路面的疲劳特性。 他们发现其疲劳寿命满足要求，并探索了在路面层上进行组合梁试验。 詹宇在硕士论文[31]中利用东南大学组合梁试验模型对南京长江四线下层浇注型（厚度4cm）+上层改性沥青混合料（厚度3cm）复合结构的疲劳性能进行了测试河桥。 重庆交通大学的付斌[32]和李娟[33]对比了德国模型和东南大学模型的加载方式、载荷大小等相应试验条件（见表1），认为德国模型试验结果与采用更严格的测试条件更可靠。

直环轨道加速加载试验模型

钢桥面铺装的直环路加速加载试验是对按一定应变比（通常为实际桥梁最大应变值的3倍）设计的直路和环路钢桥进行的加速加载疲劳试验。 ）适合实际桥梁。 与前两种疲劳试验相比，能够更好地模拟桥面铺装的实际工况。 在厦门海沧大桥、广东虎门大桥、重庆鹅公岩大桥建设初期，原长沙交通科学研究院[34]和交通运输部重庆公路科学研究院[35]分别对各类路面结构进行了加速加载。 疲劳试验研究荷载作用次数与路面层应力场之间的关系，并预测疲劳寿命。

近年来，长安大学杨三强[36]和张九鹏[37]基于大型直环加速加载试验模型，分别研究了环氧混凝土、沥青混合料和轻质混合料复合结构的疲劳应力应变。已确立的。 辽宁省交通科学研究院[38]采用加速加载试验，研究了辽河大桥路面结构在不同加载阶段和荷载大小下的低温抗裂性能。 华南理工大学张晓宁教授课题组[39]基于港珠澳大桥路面工程建立了加速加载疲劳试验，验证了其推荐路面方案抗疲劳性能的设计合理性。

测试桥模型

试验桥模型是为长期有效跟踪观察路面结构疲劳性能而建造的实体工程试验桥。 虽然测试结果准确，但由于成本高、周期长，近年来在国内外并未得到广泛应用。 英国塞文河大桥试验桥[40]、日本长浦内试验桥[41]和瑞典沿海高岸大桥试验桥[22]、东南大学和中国润扬大桥指挥部[42]在附近建造了东庆大桥。润阳桥。 对铺装方案进行了研究，试验效果良好。 文献[43]还记载了为研究青岛湾大桥路面层结构性能而建立的努古口大桥试验桥。

概括

综上所述，钢桥面铺装疲劳试验模型主要有五种类型：小梁弯曲疲劳和劈裂疲劳模型、组合梁模型、直环路加速加载模型和试验桥模型。 其中，小梁弯曲和劈裂疲劳试验被广泛用于研究各种路面材料和结构的疲劳特性。 但由于没有考虑钢桥面和粘结层在疲劳过程中的影响，存在明显的缺陷。 直环路和试验桥的试验模型虽然能够很好地反映路面层的实际工况，但其试验可控性差、成本高、周期长，极大限制了其大面积应用和推广。 ，一般只作为室内测试的辅助手段。 该组合梁疲劳试验模型试验精度高、试验条件可控性好、易于在室内进行。 能够更好地反映路面层的真实工作环境。 其德国模型和东南大学模型广泛应用于国内外钢桥面铺装结构设计中。 疲劳特性研究取得了良好的成果，但边界条件问题尚未得到很好的解决。

疲劳研究方法

沥青路面疲劳损伤问题最早由Heveem于1955年提出。此后，沥青路面疲劳问题成为道路工作者广泛研究的热门课题，并取得了一系列成果。 实际工程经验告诉我们，与沥青路面的疲劳损伤相比，钢桥面铺装的疲劳损伤更为严重，疲劳寿命远远小于设计寿命。 基于近年来沥青路面疲劳研究成果在钢桥面铺装疲劳研究中的应用，钢桥面铺装疲劳研究方法主要有唯象法、能量法和力学近似法三类。

图像

现象学方法是传统的疲劳理论分析方法。 该方法将沥青混合料的疲劳视为在重复荷载作用下强度累积衰减的结果，将材料的疲劳破坏与结构的内部场量（应力、应变、位移）直接联系起来。 和刚度）的变化。 应用于钢桥面铺装疲劳特性研究时，基于实验现象与数理统计相结合的疲劳分析方法，常采用上述疲劳试验模型进行疲劳试验，并在试验过程中施加一系列应力。得到反映钢桥面铺装疲劳性能的结果。 、应变以及试件破坏时载荷次数的离散数据点，进行回归拟合，得到以各种参数（应力应变场、初始刚度模量和体积参数等）表征的试件疲劳方程，最终结果得到修正。

成像方法的研究开展较早，也比较成熟。 另外，室内测试可控性好、操作简单、周期短。 它至今仍被广泛使用 [3, 44-45]。 但现象学方法缺乏准确的理论支撑，经验成分重，有其明显的缺点：（1）该方法避免了沥青混合料中的初始微裂纹和气孔等缺陷，影响了路面层的疲劳寿命。太大； (2)回归系数没有具体的物理意义，对指导路面层的抗疲劳设计帮助不大； (3)无法跟踪路面层的疲劳演化过程，无法获知宏观裂缝发生后应力应变场的变化。 ，忽略疲劳过程中的性能下降； (4)基于特定疲劳模型的特定疲劳模型对新材料和环境的适用性较差。 以上四点可能导致采用唯象分析的钢桥面铺装疲劳研究结果存在较大偏差。

能量法

能量法体现了材料疲劳过程中能量守恒的思想。 人们认为，材料疲劳破坏时的总能量消耗与疲劳寿命之间存在一定的关系。 因此，可以通过计算材料失效前累积的耗散能量来获得。 疲劳寿命。 沥青混合料是典型的粘弹性材料。 其复模量由实部即储能模量（弹性部分）和虚部即损耗模量（粘性部分）组成。 钢桥面铺装在变化的应力（或应变）的循环作用下，其弹性部分储存能量，其粘性部分会导致其应力与应变不同步，产生滞后角。 加载和卸载过程的应力应变曲线形成首尾相连的滞后现象。 循环，通过磁滞回线的面积可以得到每个循环中耗散的能量，通过累加就可以得到整个疲劳过程的疲劳寿命。

1972年，Van Dijk在研究沥青混合料的疲劳时首先使用能量法。 1987年，壳牌路面设计手册正式引入能耗法作为沥青混合料疲劳寿命的预测方法。 早年，国内外黄伟、Chuzlan等人在沥青混合料疲劳特性研究中应用了许多基于能量法的研究方法。 应用能量法研究钢桥面铺装疲劳性能时，可采用式（1）至式（3），分别表明累积耗散能取决于疲劳试验的最终情况、初始和最终疲劳情况。测试条件以及整个测试过程。 东南大学刘振清博士[46]基于组合梁室内试验，利用能量法公式（2）和公式（3）对南京长江二桥路面疲劳寿命进行了预测。 他发现，前者的预测结果大于后者，且两者的结果均小于成像方法的结果，远高于南京长江二桥的设计疲劳标准。 但没有考虑疲劳过程中铺装层散热能量和粘结层性能退化的影响，削弱了结果的准确性。 陈贤华[28]提出了一种利用热力学定律和能量原理对路面层损伤能耗的计算方法，并结合路面层疲劳退化过程中温升效应引起的散热来修正损伤能源消耗。 张华等. 重庆大学等[47]进行了不同应变水平下的四点弯曲疲劳试验，利用能量法公式（1）得到了浇筑沥青混合料的疲劳寿命方程。 随着能量法的不断普及[48]，它也被应用于水泥混凝土摊铺的研究中[49]。

机械近似

(1)损伤力学方法。

损伤是在载荷循环作用下，微观结构缺陷（如微裂纹、气孔等）萌生和扩展而引起的材料宏观力学性能不可逆的恶化。 唯象疲劳分析方法往往忽视钢桥面铺装层的疲劳损伤，未能准确掌握铺装层损伤退化后的应力应变场。 自1977年Kim和Littlt将损伤理论引入沥青混合料疲劳研究以来，损伤理论的发展和完善为钢桥面铺装疲劳研究提供了新的方法。

黄伟，张晓春等。 文献[50]利用损伤力学相关理论建立了带铺装层组合梁的疲劳方程。 刘振清博士[46]运用损伤力学理论，从力学近似的方法分析了简单路面矩形梁的疲劳损伤特性。 他还根据弯曲刚度等效准则将组合梁简化为纯沥青混合料矩形梁，并推导了梁的应变场和疲劳寿命预测公式，将简化的公式（4）应用于路面结构的疲劳寿命预测。南京长江二桥。 其结果比现象学法和能量法得到的结果要小，应该更准确。

但由于上述研究没有考虑组合梁对应力场的影响，结果存在一定问题。 徐训前[51-52]利用粘弹性损伤模型能量转换方法分析了钢桥面铺装损伤场和应力应变场的分布和演化规律，推导了钢桥面铺装的疲劳方程，发现表明对南京长江二桥路面有重要影响的疲劳寿命预测结果大于刘振清损伤理论得到的结果，如式（5）； 后来，研究了温度和车辆荷载作用下钢桥面铺装的疲劳损伤问题[53]，并应用于某长江大桥公式（6）

东南大学洛桑[54]在其博士论文中利用梯度递增非局部损伤模型和疲劳损伤规律分析了环氧沥青混凝土的疲劳损伤过程。 赵国云等. [55]利用Miner线性损伤理论分析了各种路面的疲劳寿命。 湖南大学李杰[56]同时运用损伤断裂力学和Miner线性损伤理论对钢-超薄UHPC-TOP复合路面进行了弯曲疲劳寿命研究。 结果是前者用于预测的寿命大于后者，而损伤断裂力学用于预测寿命。 疲劳研究方法更加合理。

2）断裂力学方法。

断裂力学是研究裂纹构件在载荷（包括行车、温度和湿度变化等）作用下的强度以及裂纹的平衡、扩展和失稳的一门新兴学科。 沥青混合料是一种对温度敏感的非均质多相复合材料。 路面层在搅拌、碾压和养护过程中不可避免地会引入初始缺陷（微裂纹、孔隙等），唯象法、能量法和损伤力学法均未考虑这一点。 基于断裂力学理论可知，路面层的疲劳寿命是裂纹萌生、稳定扩展和不稳定扩展的全过程[57]。 但考虑到路面层存在初始缺陷以及裂纹失稳扩展速率较大，如图3所示，忽略了裂纹萌生和失稳扩展寿命。 因此，基于断裂力学方法的钢桥面铺装疲劳寿命预测是以荷载控制为基础的，在荷载作用下，对铺装层裂纹的稳定扩展寿命进行控制。

断裂力学理论在沥青路面中的应用有着悠久的历史，但在钢桥面铺装中的应用仅十余年，且大多侧重于路面材料的疲劳断裂判据和疲劳分析。路面层出现裂缝。 研究[13-14]。 在疲劳寿命预测方面，黄伟院士和林光平博士[58]基于断裂理论建立了路面层3D有限元模型，在裂纹尖端布置奇异单元，得到了应力强度因子方程在最不利荷载作用下随裂纹深度变化。 将其代入线弹性断裂力学Paris公式中，最终计算出路面层的疲劳寿命。 陈团结杰等根据路面裂纹扩展阻力曲线和组合梁疲劳试验数据， 文献[59]通过数值模拟研究了初始裂纹长度与疲劳寿命之间的关系，拟合了裂纹扩展速率对数与疲劳寿命之间的关系方程。 。 钱振东等[60] 借鉴Paris公式，得到以纤维应变为裂纹扩展参数的疲劳寿命方程。 考虑到沥青混合料的粘塑性，当路面层裂纹尖端塑性区较大时，线弹性断裂理论不再适用。 陈春红[61]引入弹塑性断裂力学中的裂纹尖端位移（CTOD）来表征组合梁。 针对裂纹扩展阶段的疲劳过程，建立了以CTOD为变量的疲劳寿命预测方程。 在上述基于断裂理论的路面层疲劳寿命研究中，巴黎公式的通用性最好。 近年来，张晓宁教授[62]还结合弹塑性断裂力学中的J积分理论和能量法，以冲击韧性评价路面材料的疲劳性能。 结果表明，冲击韧性与疲劳性能之间存在良好的相关性。

概括

综合近年来的文献可以看出，钢桥面铺装疲劳性能的研究方法主要有三类：唯象法、能量法和力学近似法。 现象学方法比较成熟，有很多应用。 但其室内试验与数理统计相结合的方法经验性较强，缺乏对路面层疲劳损伤应力、应变和损伤场的定量描述。 能量法原理简单易懂，且不受负载控制方式的影响。 可以研究间歇时间、波形等因素的影响。 但能量法计算复杂，需要大量的试验数据。 最重要的是，它不能排除其他非破坏性的能源消耗影响。 损坏力学方法将路面层的性能与模型参数联系起来，该参数可以阐明路面层的损坏场和应力应变场，并且有助于路面层的反效率设计。 但是，该模型涉及许多参数，计算很复杂。 断裂力学方法基于路面层初始缺陷的真实情况，并且可以通过理论公式定量地获得路面层的疲劳寿命。 结果相对准确，但是参数（应力强度因子，CTOD）很容易受到环境因素（例如温度）的影响。

新铺路材料的疲劳性能

在国内外，传统的钢桥甲板铺路材料几乎所有使用沥青混合物柔性材料，它们的类型不过是环氧沥青混凝土，铸造沥青混凝土（包括英国铸造MA），改良的沥青SMA和修改的AC等。 。 研究人员根据实际的工程经验和四种类型的材料特性得出了许多类型的均质或异质双层路面结构。 这些路面材料和结构已被广泛用于国内外的长跨钢桥甲板路面。 长期以来，世界已证明了它的出色反毒性特性[52，63-67]。 尽管来自各个国家的研究人员从许多方面改进和优化了钢桥甲板路面系统，例如钢桥结构[68]，焊接过程[69]，路面材料[70-71]和粘合层[72]性能等。，路面层疲劳破裂，车辙和其他疾病继续发生，效果不好。 从理论分析中，由于柔性路面层的模量低（尤其是在夏季），因此很难有效地减少层内的应力并改善桥甲板系统的刚度。 此外，由于钢板的U形加劲效应效应，它无法从根本上解决人行道问题。 层疲劳破裂问题。 鉴于此，已提议使用刚性路面材料来改善界面刚度。

新刚性材料的疲劳特性

一些研究人员研究了钢桥甲板的路面，并使用刚性混凝土，钢纤维混凝土和高性能混凝土研究，但他们发现路面层的破裂仍然不可避免。 近年来，由Shao Xudong教授和Hunan University的Li Jia教授等学者领导的团队在钢桥甲板上超高性能混凝土路面的一系列研究中进行了许多探索，并取得了一系列重要的结果。 Liu Menglin，Shao Xudong等。 [73-74]在钢桥甲板上提出了拟议的超薄反应性粉末混凝土（RPC）路面（或RPC +薄层沥青，聚合物覆盖的TPO）。 该层如图4所示，用于Humen Bridge的路面。 在翻新项目期间，进行了全尺寸的模型疲劳测试，发现在RPC板的疲劳负载后，测试束的刚度仍然保持良好，初始裂缝没有扩大，没有新的裂缝增加，证明路面翻新项目的可行性。

Li Jia，Feng Xiaotian等。 [75]首次将超高韧性混凝土（STC）应用于广东的Mafang Bridge翻新项目。 结果结合了第三方真实的桥梁检查数据和有限元模拟，结果表明，STC的拉伸强度满足了要求，并可以有效地改善钢桥甲板和路面层的应力和应变，从而消除了人行道疲劳破裂的风险系统。 Li Jie，Li Jia等。 [56]使用四点弯曲束疲劳测试和损坏力学方法来研究超高性能混凝土（UHPC） +薄层聚合物覆盖（TPO）的疲劳性能，证明其出色的疲劳性能。 同时，江等。 [76]汤吉大学还对UHPC铺路进行了疲劳研究，发现UHPC的使用可以极大地延长铺路系统的使用寿命。

钢桥甲板上述刚性路面的出色疲劳性能已得到充分证明。 但是，为了增加刚性路面层和钢板的协同力，需要大量短螺栓来连接它们，这增加了两种疲劳危害：短螺栓。 尽管已经报道了有关指甲本身的疲劳损伤和带有焊接短螺柱的钢板的疲劳损害，但仍然有许多未知的关于这两个疲劳细节在复杂压力下的疲劳性能，这会影响某些影响对某些影响的影响程度。 大规模应用和促进钢桥甲板的刚性铺路。

新的柔性和刚性复合材料的疲劳特性

Zhang Zhigang [77]和Ding Bei [78]考虑了高延展性水泥复合材料（ECC）的高延展性和强裂纹自我修复能力，并使用四点弯曲疲劳测试在钢桥板铺路中使用了它为了测量在应力比为0.7、0.8和0.9的材料的负载动作数量。 结果表明，它的疲劳寿命比普通的水泥混凝土更高，并且疲劳寿命方程安装了。 Liu Fei [79]提出了对轻质聚合物修饰的Ceramsite水泥砂浆 + SMA-13的刚性燃烧的复合路面，并进行了疲劳损伤分析。 Gui Taofeng [80]使用损坏和断裂力学方法来预测由FRP（纤维增强复合材料） - 蛋白碎石砂混凝土组成的Egongyan桥的疲劳寿命。 结果表明，路面结构疲劳。 服务寿命为17年，满足了15年的设计使用要求。 文献[37]中的大规模加速加载测试研究了上沥青混合物的机械性能 +下轻质混凝土复合材料路面结构，发现这种结构可以改善钢桥甲板路面系统的应力状态并扩展路面层。 疲劳生活。

近年来，研究人员还增加了他们在柔性且僵化的复合铺路材料发展方面的努力，并取得了某些结果。 其中，ECC在高延展性，强大的自我修复能力和反效果特性方面的优势使其在重载钢桥甲板路面上显示出良好的应用前景。 仍然缺乏在环境和其他方面的疲劳研究，ECC和钢板之间的界面粘结也是一个非常复杂的主题。

结论

本文重点介绍了钢桥甲板路面的疲劳性能的研究结果，从三个方面进行了详细的分析：疲劳测试模型，疲劳理论研究方法以及近年来人行道材料和结构的疲劳特征以及近年来出现的疲劳特征得出以下结论。

（1）关于钢桥甲板路面系统疲劳性能的最重要的实验研究包括五种类型的疲劳测试模型：小梁弯曲疲劳，分裂疲劳，复合束疲劳，直环加速载荷疲劳和测试桥模型。 其中，小梁弯曲和分裂疲劳测试模型是通常用于研究简单路面材料的疲劳特征的模型。 其中，四点弯曲小梁疲劳测试模型是最广泛使用的。 在研究路面系统的疲劳性能方面，由于高测试成本，长周期和可控性差，尤其是测试桥模型，加速装载测试和测试桥模型的适用性大大降低了。 复合梁模型不仅具有低成本，高测试准确性，良好的可控性，并且适合室内开发，而且还可以准确模拟钢桥甲板路面，并且具有最佳的使用效果。 但是，为了使复合梁模型更准确地恢复载荷下路面系统的疲劳过程，确定其边界条件尚未正确解决。

（2）钢桥甲板路面疲劳的理论研究方法主要包括现象学方法，能量方法和机械近似方法。 其中，应用现象学方法与复合梁疲劳测试和数学统计数据的研究和应用相对成熟。 随着计算机技术的发展，能量方法和机械近似方法中的计算困难已经破坏，并且它们已成为常用的疲劳研究方法。 机械近似方法中的断裂力学方法更适合预测材料的疲劳寿命，例如沥青路面层，其中包含大量初始缺陷。

（3）尽管传统的柔性材料的性能良好，但它们不能抑制钢桥甲板路面的疲劳裂纹的发生。 鉴于这一点，已经提出了具有高韧性，高抗拉力和高模量的超高性能混凝土，以及ECC钢桥甲板甲板甲板甲板高延展性，更强的裂纹自我修复和更好的疲劳特征，但前者不合适，但不合适用于短螺柱。 尚未准确掌握带有焊接短螺柱的钢板的疲劳性能。 后者的ECC机械性能仅限于简单的疲劳测试和单个静态负载有限元分析，并且尚未系统地研究ECC和钢板之间的层间接触。 。 随后的学者需要加强这些作品。

参考：

[1] Huang Wei，Zhang Xioochun，Hu Guangwei。 长跨度钢桥甲板路面理论和设计的研究进度[J]。 东南大学杂志：自然科学版，2002年，（3）：480-487。

[2] Huangw，Qianzd，Chengg等。 epoxyaspaltconcretepavingonthedeckofflong -spansteelbridges [J]。 ChineSescienceBulletin，2003，48（21）：2391-2394。

[3] Pokorski，Pradziszewski，Msarnowski。 FatiguelifeOfphaltPavementsOnbridgedeck s [J]。 Procedia Enginering，2016，153：556-562。

[4] Bilds。 the the the theire theire wire wire wire wire wire wire wire theSpave -mentsonortropicsteelbridge [j]。 Canadianjournalofcivilengineering，1987，14（1）：41 -48。

[5] Huurmanm，Medanit等。 a1. aptingangand3dfi -niteEementAnasisiaFassiafaIlSurfacingSonorthotor -picstelDeldEckbrdges [c] / / proe。 2ndint。 会议。 明尼阿波利斯的Onapt，2004年。

[6] Chen Tuanlie。 大型钢桥环氧面板纸裂纹的袭击[D]。 南京：东南大学，2006年。

[7] JTGD 60-204高速公路桥梁设计通用规格[S]。

[8] Bu Yongjie，Zou Xiaoyu。 分析沥青混合束测试零件疲劳测试的应用[J]。 高速公路，2017年，62（6）：8-13。

[9] Chen Liang。 研究沥青路面疲劳和材料疲劳参数的疲劳参数[D]。 重庆北大学，2015年。

[10] Li Hongtao。 关于大型悬架的新钢桥脚桥的功率结构的研究[D]。 南京：东南大学，2006年。

[11] Qian Zhendong，Li Zhi，Chen Chunhong。 基于钢桥表面钢桥表面的断裂层的分解[J]。 中国公路杂志，2008年，（5）：33-38。

[12] Huj。 分裂proponiesoponyasphaltmixturebaseedededededededededelementmethod [J]。 JornalofCentrsralsouthuniviversity，2012年，（11）：3335-3341。

[13] ｎ -hangm，ｑianｚd，Xueyc。 ResearchOnFrcturePerformancePoxyasphaltConcreteBaseedondondonDondondondonDondondondonDondondonDondondonDondondonDondondonDondondonDondondonDondondonDondondOrererion iopConterenceserencesRenceseries：MaterialsSciencendEnenging，2017年，164（1）：1）：1-7。

[14]张门。 在冷冻融合的作用下，关于环氧沥青混凝土裂缝的行为[D]。 东南大学，2016年。

[15] Wuwj，Hehy，Haoｚｚ，Etal。 经验研究Fatipeperfrmancufssphaltmixture [J]。 Jornalofwuhanunininininiversivechnology：Ma -terialsscienceedinon，2014，29（4）：745-750。

[16] Rosan，Qian Zhendong，Harvey。 环氧沥青伴伴疲劳性魔鬼特征的测试[J]。 中国高速公路杂志，2013年，第26（2）：20-25。

[17] Luos，ｑianｚd，Luq，etal。 FATIGUECRACKSIMULA -TIONOPOXYASPHALTCRETEBASEDONNONONONONONONONONONONONONONONONONONONONONONONONONOOAOOOOOOAOOOAOOOationationationationation Chunajorolyofhighway

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关于作者：Rao Zhipeng，Chongqing Jiotong University和民用建筑工程材料州地方联合工程实验室山桥结构和材料教育部。 登录到公共帐户的官方网站“中国沥青路面网络”，“总行业信息”，并查看和下载原始PDF文本。 添加编辑器-in -In -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in -in cnlqlm99链接中国沥青路面资源。 行业组编号：193697702。

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