钢-超高性能混凝土组合箱梁疲劳寿命预测

蔡德成; 余雄飞; 李冬; 郑金涛; 白舸; 王文炜

doi:10.13764/j.cnki.ncdg.20250708.002

南昌大学学报（工科版） ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (03) : 277 -286. DOI: 10.13764/j.cnki.ncdg.20250708.002

钢-超高性能混凝土组合箱梁疲劳寿命预测

蔡德成, 余雄飞, 李冬, 郑金涛, 白舸, 王文炜

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摘要

为了研究钢-超高性能混凝土（ultra-high performance concrete, UHPC）组合箱梁的疲劳寿命，利用ABAQUS软件和FE-SAFE疲劳分析软件，建立了钢-混凝土组合箱梁的静力和疲劳荷载有限元分析模型，确定了材料本构关系模型、组合箱梁部件之间接触关系和建模方法，给出了钢梁和栓钉的S-N曲线方程，获得了静力荷载下组合箱梁屈服荷载、极限荷载、屈服位移和极限位移的模拟值、破坏形态及疲劳荷载下组合箱梁的疲劳寿命。计算结果表明：模拟值与试验值相对误差较小，有限元分析模型可以用于分析钢-混凝土组合箱梁的疲劳寿命。在此基础上，将混凝土板替换为UHPC板，建立了钢-UHPC组合箱梁的疲劳荷载有限元分析模型，分析了UHPC强度及组合箱梁几何尺寸对组合箱梁疲劳寿命的影响规律，得到了钢-UHPC组合箱梁的疲劳寿命预测公式。计算结果与模拟值吻合较好。