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基于变形的混凝土梁桥损伤机理研究
| 论文题名： | 基于变形的混凝土梁桥损伤机理研究 |
| 关键词： | 变形理论;损伤机理;破坏准则;混凝土梁桥;应变形态 |
| 摘要： | 本文基于变形的混凝土梁桥的损伤机理研究，主要从混凝土结构损伤的变形本质来研究混凝土梁桥的开裂机理，主要研究内容有以下几点: 1、研究了混凝土在一次加载作用、重复荷载作用和持续荷载作用下的变形特征，以及截面存在应变梯度时对混凝土变形能力的影响。提出了混凝土内部微裂纹的扩展是混凝土在各种作用下发生损伤的统一内因。提出了在建立基于应变的强度破坏准则时应变状态包含的各种影响因素。 2、根据汽车荷载调查以及疲劳等效损伤原则，建立了适用于城市快速路桥梁的汽车疲劳荷载模型。并根据该汽车疲劳荷载模型，揭示了交通部25m标准跨径的预应力混凝土T梁桥在疲劳荷载作用下的疲劳累积损伤应变。该汽车疲劳荷载模型可为国内其他快速路桥梁的疲劳设计提供依据，具有较大的参考价值。 3、深入研究了混凝土的徐变机理，提出了徐变损伤应变和徐变损伤度的概念。研究了在不同持续荷载时混凝土的徐变变形及裂纹扩展特征，结合现有的研究成果，给出了经简化的徐变损伤应变和损伤度的计算公式。 4、依托京沪高速铁路连续梁拱桥收缩、徐变影响试验研究项目，研究了钢管混凝土的核心混凝土和素混凝土试件的收缩情况，得出了干燥收缩是混凝土收缩值大小的决定性因素的结论。研究了混凝土在非均匀收缩场和梯度温度作用下的损伤应变，并以一维的温度场和收缩场为例，推导了混凝土损伤应变的计算公式。研究了混凝土湿温耦合作用，对线性耦合理论和非线性耦合理论作了介绍。 5、深入研究了混凝土各种受力状态时的应变形态，包括单轴受力、双向受力和三向受力状态的应变形态。根据理论分析和以受压为主混凝土的极限压应变的实测数据，研究了以受压为主的混凝土极限压应变的影响因素，寻求应变形态与混凝土破坏时极限压应变的关系，编制Matlab程序，拟合出能较好反应该关系的混凝土极限压应变的二次反比例多项式方程。参考单轴受压时混凝土的应变发展曲线及既有的基于应变空间的强度破坏准则，根据单轴受压混凝土破坏时的裂纹扩展阶段性特征，提出了基于应交的混凝土强度破坏准则的分界面方程。并以广东丫髻沙大桥86m+160m+86m连续刚构副桥腹板开裂为例，定性地验证了基于应变的强度破坏准则的适用性。 |
| 作者： | 刘国军 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨永清 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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