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带预制裂纹混凝土疲劳损伤研究及寿命预测
| 论文题名： | 带预制裂纹混凝土疲劳损伤研究及寿命预测 |
| 关键词： | 预制裂纹混凝土;疲劳损伤积累;疲劳性能;剩余寿命预测;桥梁结构;有限元分析 |
| 摘要： | 桥梁在使用期间不但要承受永久荷载，还要承受各种可变荷载，如温度荷载。桥梁结构内部本身存在着裂纹，并且在裂纹处有应力集中现象，在反复循环的温度应力作用下，裂纹迅速扩展，桥梁则会过早发生疲劳破坏，并且破坏应力远低于结构的设计荷载。现役桥梁主要还是以钢筋混凝土结构为主，而裂纹是混凝土中不可避免的，因此，通过对预制裂纹混凝土疲劳性能的研究，准确分析混凝土的疲劳损伤积累，确定损伤的位置及程度，预测其剩余疲劳寿命显得十分重要。 本文采用带预制裂纹混凝土疲劳试验与有限元软件分析相结合的研究方法，从断裂力学和损伤力学理论出发，研究混凝土的疲劳损伤积累，采用S-N（应力-寿命）曲线的分析方法，预测混凝土的剩余疲劳寿命。 首先，根据预先设计的试验方案，进行带预制裂纹混凝土疲劳试验。收集和整理试验数据，分析带预制裂纹混凝土的疲劳特性，并且拟合混凝土的S-N（应力-寿命）曲线，得到应力和剩余寿命之间的关系。通过疲劳试验研究，可以真实地反映混凝土的疲劳性能。 然后，采用ABAQUS软件对带预制裂纹混凝土试件进行有限元静力分析，得到其在静力作用下的应力图和应变图，通过静力分析，了解混凝土的受力特性，为有限元疲劳分析做好准备。 最后，采用MIDAS FEA软件模拟带预制裂纹混凝土试件在循环荷载作用下的疲劳过程。通过有限元计算分析，得到混凝土试件各部位的损伤程度和剩余寿命，研究分析混凝土疲劳性能。 |
| 作者： | 彭晨 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 冯仲仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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