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预应力混凝土梁等幅疲劳试验与变幅疲劳试验的对比研究
| 论文题名： | 预应力混凝土梁等幅疲劳试验与变幅疲劳试验的对比研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土梁;疲劳试验;疲劳性能;桥梁构件 |
| 摘要： | 随着我国经济实力的不断攀升，为了满足人民不断增长的出行需求，我国近年来大力发展公共交通事业，然而取得成绩的同时也带来的众多安全隐患，其中之一就是重载交通对桥梁的损害。在桥梁服役期间，超载车辆对桥梁的损伤是一个日积月累的过程，因此研究桥梁在反复重载作用下的疲劳性能就变得至关重要。本文以可靠的试验数据为基础，分析了部分预应力混凝土梁的疲劳性能，以期能为今后的研究和实际工程提供一些借鉴。 为了深入探究重复荷载下桥梁构件的疲劳损伤，作者根据实际工程中的桥梁在构件厂实地制作了合理的缩尺模型，共计7根部分预应力混凝土试验梁。而后在室内进行了等幅疲劳试验与变幅疲劳试验，通过试验结果得知：部分预应力混凝土梁的疲劳破坏均始于普通钢筋的疲劳断裂；经疲劳荷载作用后未发生破坏的部分预应力混凝土梁，其剩余的静载承载力不会显著降低甚至可能略微提升；普通钢筋的疲劳寿命与应力幅成线性关系（S-N曲线）。本文创造性地对等幅疲劳试验和变幅疲劳试验的结果进行对比分析，得到许多关于疲劳寿命、挠度变化、裂缝开展以及混凝土应变规律的结论。例如：在两级变幅疲劳荷载作用下，加载顺序对预应力混凝土梁的疲劳寿命有极大影响，若突然增大第二级疲劳荷载上限，会导致试验梁的疲劳寿命明显减小。据此又可知随机变幅疲劳荷载会对梁造成更大的损伤，因为在随机变幅疲劳荷载下，构件随时在经历着荷载由低变高的过程，而实际运营中的桥梁恰好更贴近随机变幅疲劳荷载的情况，因此在设计中应尤为关注。 此外，本文还对疲劳损伤累积理论Miner准则和修正Miner准则进行了评估，通过分别估算并与试验结果比较得知：由Miner准则估算的疲劳寿命误差较大且偏于危险，而由修正Miner准则估算疲劳寿命则精度较高且偏于保守。分析了预应力混凝土梁刚度退化规律，并推导出了计算公式。 |
| 作者： | 朱旭曦 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 窦远明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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