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循环荷载作用下高桩码头构件疲劳损伤分析方法研究
| 论文题名： | 循环荷载作用下高桩码头构件疲劳损伤分析方法研究 |
| 关键词： | 高桩码头构件;混凝土疲劳;循环荷载;疲劳破坏准则;剪切筒模型;有限元 |
| 摘要： | 疲劳是指材料在循环荷载作用下所发生的性能劣化，它是材料、构件和结构主要的破坏形式之一。在港口工程领域，高桩码头是一种常见的码头结构形式。目前，关于高桩码头结构耐久性破坏，科研工作者已经做了大量工作。近些年，随着高强混凝土和高强钢筋材料的不断发展和应用，结构自重减轻；随着港口规模的不断扩大，码头结构所受循环动荷载的比例相对增大。这些都使得高桩码头构件的疲劳日益成为不可忽视的问题。 在循环动荷载作用下，高桩码头结构构件处于受弯状态。钢筋混凝土受弯构件是钢筋和混凝土复合受力构件，受力情况比钢筋和混凝土单个材料复杂。对于受弯构件的疲劳寿命评估，本文主要从两方面进行研究。一方面对于构件的受压区，从混凝土的疲劳损伤角度进行研究；另一方面对于构件的受拉区，从钢筋与混凝土粘结疲劳破坏角度进行研究。本文主要工作内容包括： 1、对于受压区混凝土疲劳损伤，主要研究了如何从混凝土构件疲劳破坏准则角度进行构件的疲劳寿命评估，具体内容包括： a、在归纳、总结单轴受压疲劳的S-N曲线形式的基础上，收集相关实验数据，建立考虑单轴全部疲劳应力范围的双线性统一S-N曲线。 b、以混凝土构件疲劳变形呈非常稳定的三阶段规律发展，及构件疲劳破坏的极限应变是材料常数这一结论为基础，研究应变空间疲劳破坏准则。 c、研究Miner线性累积损伤准则对混凝土构件变幅疲劳的适用性。采用名义应力比和实际应力比的概念，建立混凝土构件非线性的疲劳损伤方程和变幅疲劳的破坏准则。 2、对于受拉区混凝土构件的疲劳破坏，钢筋与混凝土发生界面脱粘是主要的破坏形式之一。本文采用了剪切筒模型进行了数值模拟研究，并尝试将该模型应用到实际工程中。 3、结合具体工程实例，利用有限元软件ANSYS对高桩码头门机梁进行动力分析。根据动力分析结果，结合相关疲劳损伤理论，进行高桩码头门机梁的疲劳寿命计算。 |
| 作者： | 高万国 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 王元战 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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