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)地其疲勞問題也具有一定的特殊性。國內(nèi)外在以往的混凝土結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計中一般假定疲勞荷載是一個幅值不變的等幅重復(fù)荷載。設(shè)計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。但是實際構(gòu)件承受的是一個幅值變化很大的隨機變幅重復(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)計分析能夠更好地反映其真實受力情況，該文對17根T形試驗梁進行了等幅

2、和隨機變幅疲勞荷載作用下的試驗研究和理論分析。 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)了國內(nèi)外相關(guān)的研究進展和基本結(jié)論；針對存在的問題和不足，提出了該文的研究工作內(nèi)容。 第二章介紹了試驗研究概況，包括材料的力學(xué)性能試驗，試驗梁的制作，試驗加載裝置等；確定了各種試驗的具體實施方法、各種試驗參數(shù)的選擇、加載程序選定和數(shù)據(jù)采集方法；給出了基本的試驗結(jié)果，并對試件疲勞破壞形態(tài)、疲勞壽命及疲勞荷載對靜

3、載承載力的影響進行了分析。 第三章通過將鋼絞線和HRB400級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，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)力增量的計算方法，計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合較好。 第四章基于實測的鋼筋混凝土吊車梁疲勞荷載譜，經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮喕玫搅嗽囼炗秒S機變幅疲勞荷載譜，并通過MTS疲勞

4、試驗機實現(xiàn)了該隨機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；對等幅和隨機變幅疲勞荷載作用下試件的疲勞壽命進行了對比分析，然后分別采用3種常用的累積損傷理論對隨機變幅疲勞荷載作用下的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件進行了疲勞壽命估算，并對各種累積損傷理論的估算結(jié)果進行了評價。建議對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件進行隨機變幅疲勞分析時采用改進的Corten-Dolan累積損傷準(zhǔn)則或相對Miner準(zhǔn)則。最后按照等損傷度的原則推導(dǎo)出了基于相對Miner準(zhǔn)則的

5、等效等幅疲勞應(yīng)力幅值的計算公式，該公式形式簡單、便于應(yīng)用，其計算精度與相對Miner準(zhǔn)則是一致的。 第五章通過部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的疲勞試驗，研究了等幅、兩級變幅和隨機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)律的計算公式，計算公式對試驗數(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