混合配筋部分預應力混凝土梁疲勞性能研究.pdf

1、混合配筋部分預應力混凝土構件與普通鋼筋混凝土或全預應力混凝土構件相比，在配筋形式及受力性能上具有特殊性，相應地其疲勞問題也具有一定的特殊性。國內外在以往的混凝土結構疲勞設計中一般假定疲勞荷載是一個幅值不變的等幅重復荷載。設計要求在這一等幅重復荷載作用下結構構件不發生疲勞失效。但是實際構件承受的是一個幅值變化很大的隨機變幅重復荷載。為了使疲勞荷載下部分預應力混凝土構件的設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；系統地總結了國內外相關的研究進展和基本結論；針對存在的問題和不足，提出了該文的研究工作內容。 第二章介紹了試驗研究概況，包括材料的力學性能試驗，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、各種試驗參數的選擇、加載程序選定和數據采集方法；給出了基本的試驗結果，并對試件疲勞破壞形態、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部分預應力混凝土T形梁的疲勞試驗，研究了疲勞荷載作用下預應力混凝土構件中預應力筋和普通鋼筋之間應力分配的發展規律；在試驗研究的基礎上，給出一種考慮了粘結性能差異的鋼筋應力增量的計算方法，計算結果和試驗結果吻合較好。 第四章基于實測的鋼筋混凝土吊車梁疲勞荷載譜，經過適當的簡化得到了試驗用隨機變幅疲勞荷載譜，并通過MTS疲勞

4、試驗機實現了該隨機變幅疲勞荷載譜作用下部分預應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應力混凝土受彎構件進行了疲勞壽命估算，并對各種累積損傷理論的估算結果進行了評價。建議對預應力混凝土受彎構件進行隨機變幅疲勞分析時采用改進的Corten-Dolan累積損傷準則或相對Miner準則。最后按照等損傷度的原則推導出了基于相對Miner準則的

5、等效等幅疲勞應力幅值的計算公式，該公式形式簡單、便于應用，其計算精度與相對Miner準則是一致的。 第五章通過部分預應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混凝土累積殘余變形的發展規律；得到了考慮梁內受壓區應力梯度影響的混凝土累積殘余應變發展規律的計算公式，計算公式對試驗數據擬合較好，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應力的疲勞損傷全