在役混凝土T梁疲劳刚度退化及寿命预测方法

左新黛; 张劲泉; 赵尚传

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20211238

吉林大学学报(工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (09) : 2563 -2572. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20211238

交通运输工程·土木工程

在役混凝土T梁疲劳刚度退化及寿命预测方法

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Fatigue stiffness degradation and life prediction method of in-service concrete T-beams

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摘要

为获取在役混凝土T梁疲劳刚度退化规律，开展疲劳寿命预测，基于损伤力学理论构建了考虑开裂损伤的混凝土T梁阶梯刚度模型，通过对3根10 m钢筋混凝土T梁足尺模型进行静力和疲劳破坏试验，获取了疲劳剩余刚度随荷载作用次数的演化规律。引入疲劳损伤系数和刚度退化系数，建立了在役混凝土T梁疲劳寿命预测模型。分析结果表明：随着荷载作用次数的增加，桥梁剩余刚度呈现三阶段衰减，其中疲劳初期和后期阶段衰减较快，但占总寿命比重相对较小，而疲劳中期阶段呈线性稳定退化，约占疲劳总寿命的80%以上，为桥梁服役的主要阶段，疲劳破坏时剩余刚度约为初始刚度的82.7%。最终，针对在役混凝土T梁桥工作性状，提出了在役钢筋混凝土梁桥寿命预测方法，相关研究成果可为此类桥梁寿命预测研究提供理论支持。