混合配筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁疲勞性能研究.pdf

1、混合配筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通鋼筋混凝土或全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件相比，在配筋形式及受力性能上具有特殊性，相應(yīng)地其疲勞問(wèn)題也具有一定的特殊性。國(guó)內(nèi)外在以往的混凝土結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)中一般假定疲勞荷載是一個(gè)幅值不變的等幅重復(fù)荷載。設(shè)計(jì)要求在這一等幅重復(fù)荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生疲勞失效。但是實(shí)際構(gòu)件承受的是一個(gè)幅值變化很大的隨機(jī)變幅重復(fù)荷載。為了使疲勞荷載下部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)分析能夠更好地反映其真實(shí)受力情況，該文對(duì)17根T形試驗(yàn)梁進(jìn)行了等幅

2、和隨機(jī)變幅疲勞荷載作用下的試驗(yàn)研究和理論分析。 該文共分八章： 第一章闡述了課題的選題背景和意義；系統(tǒng)地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研究進(jìn)展和基本結(jié)論；針對(duì)存在的問(wèn)題和不足，提出了該文的研究工作內(nèi)容。 第二章介紹了試驗(yàn)研究概況，包括材料的力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)梁的制作，試驗(yàn)加載裝置等；確定了各種試驗(yàn)的具體實(shí)施方法、各種試驗(yàn)參數(shù)的選擇、加載程序選定和數(shù)據(jù)采集方法；給出了基本的試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)試件疲勞破壞形態(tài)、疲勞壽命及疲勞荷載對(duì)靜

3、載承載力的影響進(jìn)行了分析。 第三章通過(guò)將鋼絞線和HRB400級(jí)鋼筋配置在同一高度上的混合配筋后張有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁的疲勞試驗(yàn)，研究了疲勞荷載作用下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋之間應(yīng)力分配的發(fā)展規(guī)律；在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，給出一種考慮了粘結(jié)性能差異的鋼筋應(yīng)力增量的計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。 第四章基于實(shí)測(cè)的鋼筋混凝土吊車梁疲勞荷載譜，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化得到了試驗(yàn)用隨機(jī)變幅疲勞荷載譜，并通過(guò)MTS疲勞

4、試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了該隨機(jī)變幅疲勞荷載譜作用下部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的疲勞試驗(yàn)；對(duì)等幅和隨機(jī)變幅疲勞荷載作用下試件的疲勞壽命進(jìn)行了對(duì)比分析，然后分別采用3種常用的累積損傷理論對(duì)隨機(jī)變幅疲勞荷載作用下的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行了疲勞壽命估算，并對(duì)各種累積損傷理論的估算結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。建議對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行隨機(jī)變幅疲勞分析時(shí)采用改進(jìn)的Corten-Dolan累積損傷準(zhǔn)則或相對(duì)Miner準(zhǔn)則。最后按照等損傷度的原則推導(dǎo)出了基于相對(duì)Miner準(zhǔn)則的

5、等效等幅疲勞應(yīng)力幅值的計(jì)算公式，該公式形式簡(jiǎn)單、便于應(yīng)用，其計(jì)算精度與相對(duì)Miner準(zhǔn)則是一致的。 第五章通過(guò)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的疲勞試驗(yàn)，研究了等幅、兩級(jí)變幅和隨機(jī)變幅疲勞荷載作用下梁受壓區(qū)混凝土累積殘余變形的發(fā)展規(guī)律；得到了考慮梁內(nèi)受壓區(qū)應(yīng)力梯度影響的混凝土累積殘余應(yīng)變發(fā)展規(guī)律的計(jì)算公式，計(jì)算公式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合較好，可以滿足工程上精度的要求。 第六章提出了一種可以同時(shí)考慮鋼筋與混凝土相互作用和變幅重復(fù)應(yīng)力的疲勞損傷全