基于混凝土疲劳机理的预应力混凝土箱梁腹板抗裂研究

论文摘要

由于现代交通中汽车呈现出长期性与渠道化,具有反复的特性;加上大量的预应力混凝土箱梁桥在服役期内的易出现腹板斜裂缝病害,从而引发了桥梁研究者对于预应力混凝土疲劳应力问题的考虑。基于这个前提,本文主要做了以下几点工作:（1）本文查阅了相关文献,对国内外混凝土的疲劳性能研究以及混凝土强度理论进行了介绍,总结出了过去混凝土疲劳与强度理论研究的主要成果、现今的研究重点以及未来的研究趋势,给出了本文后续研究工作中的理论基础。（2）本文查阅了多国混凝土设计规范,罗列出了各国规范中的混凝土疲劳验算条文,对各国规范中有关混凝土疲劳验算的特点进行了总结,得出了相应的结论。然后,采用实际算例按各国规范提及的方法进行混凝土的正截面疲劳验算对比,并由此得出了相比国外规范来说国内规范的正截面疲劳验算偏保守的结论。（3）基于各国规范中较少涉及到斜截面的疲劳验算,本文以混凝土二轴强度破坏包络图与国外规范中的相关S-N疲劳曲线方程为基础,绘制出了用于斜截面疲劳破坏的包络图,并以此包络图为基础给出了适用于预应力混凝土斜截面疲劳验算的限值不等式。（4）最后,通过对某些连续刚构桥按国内规范与本文的限值不等式进行了斜截面主应力疲劳验算验证了该限值的合理性,也为以后有关预应力混凝土连续箱梁斜截面疲劳验算的后续研究提供了一些参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 立题背景
• 1.1.1 预应力混凝土连续箱梁的发展历程
• 1.1.2 预应力混凝土连续箱梁的病害情况
• 1.1.3 病害产生原因的探索
• 1.2 混凝土疲劳问题概述
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 混凝土的疲劳性能与强度理论研究
• 2.1 混凝土的疲劳性能研究
• 2.1.1 混凝土受压疲劳研究
• 2.1.2 混凝土受拉疲劳研究
• 2.1.3 混凝土抗弯疲劳研究
• 2.1.4 混凝土抗剪疲劳研究
• 2.2 混凝土的强度理论
• 2.2.1 常用强度理论
• 2.2.2 混凝土双轴强度准则
• 2.2.3 混凝土在双轴应力状态下的强度特点
• 2.3 本章结语
• 第3章 混凝土的正截面疲劳验算
• 3.1 各国规范中的正截面应力疲劳验算
• 3.1.1 混凝土结构设计规范（G850010—2002）
• 3.1.2 混凝土结构设计规范（BS EN 1992-1-1：2004）
• 3.1.3 混凝土结构模型设计规范（CEB-FIP Model Code 1990）
• 3.1.4 AASHTO 2004
• 3.1.5 各国规范疲劳验算的特点
• 3.2 某些连续梁桥的正截面疲劳验算
• 3.2.1 大桥概述
• 3.2.2 大桥正截面疲劳验算
• 3.3 本章结语
• 第4章 预应力混凝土斜截面疲劳分析
• 4.1 平面应力状态分析
• 4.2 混凝土二轴疲劳破坏限值包络图
• 4.2.1 混凝土二轴疲劳破坏包络图
• 4.2.2 拉-拉区的疲劳限值ft f 的探讨
• 4.2.3 压-压区的疲劳限值fc f 的探讨
• 4.2.4 绘制混凝土疲劳破坏包络图
• 4.3 斜截面主应力疲劳验算不等式
• 4.4 本章结语
• 第5章 箱梁腹板的疲劳验算
• 5.1 腹板疲劳主拉应力幅值的计算
• 5.2 腹板疲劳验算
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 腹板主应力疲劳验算
• 5.3 本章结语
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A