高速鐵路預(yù)應(yīng)力RPC橋梁疲勞可靠性設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著橋梁規(guī)模越來越大,交通運量的加大和運輸速度的提高,橋梁的疲勞問題日漸突出?；钚苑勰┗炷?簡稱為RPC)作為一種高強度、高韌性、高耐久性的超高性能混凝土,近年來在鐵路橋梁上開始逐漸應(yīng)用。隨著RPC結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的進一步發(fā)展,結(jié)構(gòu)所承受的疲勞荷載將成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素之一,然而在RPC構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的疲勞設(shè)計方法上還幾乎沒有研究。
　　 本文基于以往RPC材料疲勞性能研究的成果,考慮普通鐵路荷載和高速鐵路中的RPC橋梁結(jié)構(gòu),結(jié)

2、合可靠度理論,對RPC橋梁受彎構(gòu)件疲勞設(shè)計方法進行研究,成果如下:
　　 (1)以RPC材料疲勞試驗結(jié)果為基礎(chǔ),對RPC在在等幅和變幅重復(fù)荷載作用下的疲勞性能進行了分析和總結(jié);用單樣本K-S檢驗法對RPC疲勞壽命的概率分布進行了假設(shè)檢驗,結(jié)果表明RPC的疲勞壽命服從威布爾分布和正態(tài)分布。
　　 (2)考慮RPC不同于普通混凝土的疲勞性能,并結(jié)合相關(guān)規(guī)范建議,研究得到了鋼筋RPC結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼筋RPC結(jié)構(gòu)疲勞可靠度設(shè)計所需

3、基本參數(shù),主要包括:鋼筋(預(yù)應(yīng)力鋼筋)和RPC的疲勞強度折減系數(shù)、中位值、標(biāo)準(zhǔn)值、變異系數(shù)、設(shè)計值等參數(shù)。
　　 (3)對高速鐵路規(guī)范中規(guī)定的各類活載和列車編組進行了對比分析,確定了高速鐵路橋梁的疲勞列車,自行編寫程序進行了彎矩譜的計算,通過雨流法計數(shù),得到了高速鐵路簡支梁(多種跨度)跨中彎矩的荷載效應(yīng)比頻譜,該成果可用于高速鐵路簡支梁的疲勞設(shè)計驗算;利用本程序還得到了普通鐵路橋梁的荷載效應(yīng)譜,與高速鐵路橋梁荷載效應(yīng)比頻譜進行了

4、對比。
　　 (4)通過對RPC受彎構(gòu)件正截面受力性能的分析,結(jié)合可靠度理論,給出了RPC結(jié)構(gòu)按等效等幅重復(fù)應(yīng)力分項系數(shù)法進行疲勞承載力極限狀態(tài)可靠性驗算的驗算方法;建議了結(jié)構(gòu)設(shè)計時RPC等效重復(fù)應(yīng)力同疲勞強度之間的最佳比值。
　　 (5)對32m超低高度預(yù)應(yīng)力RPC混凝土T形梁進行了跨中截面抗彎疲勞承載極限狀態(tài)可靠性驗算,得到疲勞驗算中的可靠指標(biāo)和分項系數(shù);分別提出了高速鐵路橋梁和普通鐵路橋梁疲勞設(shè)計的的目標(biāo)可靠指標(biāo)。