中小跨徑混凝土橋梁疲勞荷載模型及疲勞性能研究.pdf

1、在當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與維護(hù)管理中，人們往往重視鋼結(jié)構(gòu)的疲勞問題，而忽視混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞性能。隨著交通荷載的增長，其承載力隨時(shí)間退化，也會(huì)產(chǎn)生疲勞安全問題。尤其是像多梁式混凝土梁橋的橫向連接鉸縫，屬于結(jié)構(gòu)的薄弱部位，在環(huán)境腐蝕和疲勞荷載作用下，容易出現(xiàn)各類病害。本文在浙江省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目“中小跨徑混凝土橋梁性能維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究”的資助下，對(duì)衢州地區(qū)典型的國省道交通狀況進(jìn)行調(diào)研統(tǒng)計(jì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛模型進(jìn)行了推導(dǎo)，同時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力空心

2、板梁橋開裂機(jī)理展開研究與討論，結(jié)合考慮鉸縫抗剪剛度的鉸接板梁法，對(duì)橫向分布時(shí)變規(guī)律和疲勞時(shí)變可靠度進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)對(duì)衢州地區(qū)典型國省道交通狀況的統(tǒng)計(jì)，提出了疲勞車輛荷載譜和對(duì)應(yīng)的交通量;依據(jù)疲勞損傷等效原則，推導(dǎo)了適用于不同道路類型的標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛模型，具有較高的準(zhǔn)確性和適用性，并和其他標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛模型進(jìn)行了對(duì)比分析。⑵在標(biāo)準(zhǔn)疲勞車輛模型基礎(chǔ)上，從靜力和疲勞角度對(duì)多梁式混凝土橋梁結(jié)構(gòu)開裂機(jī)理進(jìn)行了分析研究

3、，提出了基于鉸縫疲勞破壞的預(yù)應(yīng)力空心板梁橋壽命預(yù)測方法。結(jié)果顯示在新規(guī)范靜力設(shè)計(jì)荷載作用下橋面不會(huì)開裂;疲勞車輛作用下，混凝土鉸縫疲勞損傷將加速結(jié)構(gòu)的早期開裂;通過對(duì)疲勞影響因素的探討，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)加大鋪裝層厚度和施加橫向預(yù)應(yīng)力可以提高這類結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。⑶基于混凝土、鋼筋材料特性及板梁鉸縫粘結(jié)剛度的劣化模型，得到環(huán)境腐蝕和疲勞作用下不同形式混凝土鉸縫的抗剪剛度退化模型;通過對(duì)鉸縫抗剪承載力的數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)構(gòu)造較淺的混凝土鉸縫的抗剪承載力遠(yuǎn)