[实用新型]一种抗剪减振型桥面铺装结构

说明书

本实用新型公开了一种抗剪减振型桥面铺装结构，属于桥梁建造领域，解决了桥梁的铺装层结构易发生损坏，以及桥梁减震性能差的问题。本实用新型包括由下至上依次设置的桥面板、阻尼层、防水层和铺装面层，桥面板和阻尼层的连接处设有钢筋桁架。阻尼层将加速消耗车辆荷载造成的桥面振动机械能，从而减小振动响应幅值及振动持续时间，振动响应幅值的减小使得行车更加平稳舒适，能减小因为桥梁振动对周围造成的环境振动影响，且能减缓桥面铺装内部急剧变化的应力，延长桥面铺装结构的使用寿命。钢筋桁架贯穿桥面板和阻尼层的层间界面，可以抵抗层间滑移变形，钢筋将承受大部分层间剪力，对桥面板和阻尼层之间的粘结起到保护作用。

技术领域

本实用新型属于桥梁建造领域，具体涉及一种抗剪减振型桥面铺装结构。

背景技术

近年来，道路交通的发展的同时带来了诸多问题，如车辆超载的频发和车流量的猛增，在这种情况下大量道路和桥梁的铺装层结构发生了损坏。而在诸多损坏类型中，层间粘结失效和滑移导致的问题较为严重。因为层间粘结破坏发生在桥面铺装内部，初期观察不到，到后期会发展成推移、拥包、波浪等多种病害，不仅影响行车的安全和舒适性，还会影响其承载能力和使用寿命。

汽车行驶诱发桥梁结构循环往复地以不固定的频率振动，长期以往会直接对桥梁的使用性能及寿命造成负面影响；且这种桥梁振动中包含低频振动，这种振动不易消散，它通过空气或地面等介质传递到人身上，对人体脏器产生很大影响。此外，桥梁的振动会反作用于车辆，影响到行车的平稳性和安全性。过大的桥梁振动是车辆行驶平稳性与安全性的极大负荷，对桥上通行车辆的安全造成威胁。由于车桥耦合振动问题，在铺装层内部会形成随时间变化的复杂应力分布，因此桥面铺装层比普通路面更易受损，严重时使桥梁主体结构产生损伤，存在很大的安全隐患，给人民生命和财产安全造成威胁。桥面铺装结构直接接触车辆荷载，且承担将荷载传递给桥梁结构的功能，通过设计处理可以起到减小桥梁振动的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种抗剪减振型桥面铺装结构，以解决桥梁的铺装层结构易发生损坏，以及桥梁减震性能差的问题。

本实用新型的技术方案是：一种抗剪减振型桥面铺装结构，包括由下至上依次设置的桥面板、阻尼层、防水层和铺装面层，桥面板和阻尼层的连接处设有钢筋桁架，用以抵抗层间滑移变形，阻尼层能加速消耗车辆荷载造成的桥面振动机械能，从而减小振动响应幅值及振动持续时间。

作为本实用新型的进一步改进，钢筋桁架为双层桁架结构，下层桁架位于桥面板内，上层桁架位于阻尼层内。

作为本实用新型的进一步改进，阻尼层采用橡胶混凝土铺筑。橡胶混凝土以普通混凝土为基材，废旧橡胶粉为掺料搅拌成型。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型设计了阻尼层，将加速消耗车辆荷载造成的桥面振动机械能，从而减小振动响应幅值及振动持续时间，振动响应幅值的减小使得行车更加平稳舒适，且能减小因为桥梁振动对周围造成的环境振动影响。振动响应幅值的减小和振动持续时间的缩短能减缓桥面铺装内部急剧变化的应力，延长桥面铺装结构的使用寿命。

2. 阻尼层采用橡胶混凝土铺筑，橡胶混凝土具有良好的弹塑性，在轮胎负载的作用下将经历更多变形。在变形过程中部分振动能量会被存储在橡胶分子链中，另一部分则因沥青分子的内摩擦而损耗掉。当车轮负荷消失时，路面会反弹，从而释放并消耗存储的能量。因此可以减小车辆造成的冲击效应，防止桥面铺装结构在车辆剧烈冲击下发生破坏。此外还具有能吸收噪声、耐重压、不易磨损、抗冲击性好、耐久性好等优异的性能。橡胶混凝土用废旧橡胶轮胎作为原料，而随着我国汽车行业的发展，每年有大量的轮胎被生产和报废，而这一过程都需要消耗能源，通过制成橡胶沥青混凝土不仅实现了废物的循环再利用，还顺应了全球碳达峰，碳中和的发展趋势。