基于Mann-Kendall准则的波形钢腹板梁受力状态表征

摘要

为合理表征波形钢腹板梁的受力状态并确定失效荷载，该文基于结构受力状态理论，以一座跨径布置为（2.65+4.10+2.65） m的波形钢腹板连续组合箱梁桥的模型试验为依托，研究了波形钢腹板梁的受力状态演化模式。首先，采用试验梁的纵向应变构建特征参数——广义应变能密度，进而得到应变能密度-荷载曲线。运用Mann-Kendall准则判别受力状态曲线、识别受力状态特征发生突变的特征点。根据量变质变定律定义了波形钢腹板组合梁桥的失效荷载。此外，结合基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式，对结构的工作行为进行了讨论。最后，探讨了采用该方法计算特征荷载在波形钢腹板梁桥设计中的应用。结果表明：Mann-Kendall准则能识别出波形钢腹板梁加载过程的3个破坏特征点，整个受力过程划分成弹性、弹塑性、失效和连续失效4个阶段；基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式，均能在一定程度上捕捉波形钢腹板梁不同受力阶段的受力特征。结构设计可采用Mann-Kendall准则识别的失效荷载作为设计荷载。

关键词

波形钢腹板 / 广义应变能密度 / Mann-Kendall准则 / 结构受力状态