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疲劳对配筋混凝土梁的使用性能影响分析

作　者: 刘波
导　师: 贺拴海
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 等幅重复荷载疲劳性能配筋混凝土梁裂缝挠度
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

交通运输的迅速发展在国民经济的高速发展中发挥着越来越重要的作用,然而随着车流量的迅速增加,尤其是各种大型超载超重车辆的出现,给现有桥梁带来了巨大的挑战。致使各类桥梁结构在反复荷载作用下凸现出各种病害,如桥梁在正常服役期内出现较大变形和裂缝等,严重的影响到桥梁的线形甚至危及到桥梁的安全性能。根据国内外相关资料的调查研究表明,认为钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁的疲劳失效是结构物的主要破坏形式之一。本文作为交通部科技项目《大跨径预应力混凝土梁桥主梁下挠原因分析及对策项目》专题三“大跨径预应力混凝土梁桥反复移动荷载的作用效应研究”的前期研究工作。通过调查分析国内外对钢筋混凝土和预应力混凝土梁的疲劳性能的研究概况,为后续研究工作的顺利展开奠定了坚实的基础。主要研究成果如下:1)总结影响混凝土疲劳性能主要因素,通过分析对比不同学者对混凝土结构在重复荷载作用下的疲劳失效模式,认为在重复荷载作用下最小应力水平对混凝土的抗压疲劳性能影比较敏感,其值随最小应力水平增大而增大;变形模量随重复荷载的次数成反比关系。2)论文介绍钢筋混凝土疲劳性能在国内外的研究状况,分析对比了不同学者对计算光圆钢筋、变形钢筋的疲劳强度S-N曲线之间的特点,分析钢筋混凝土梁的裂缝宽度随荷载重复次数N的增加而增大。3)调查分析预应力混凝土梁正截面抗弯疲劳性能,归纳受弯构件在重复荷载作用下正截面疲劳破坏形态。通过分析对比发现预应力筋的应力随重复次数N的增大而增大,预应力度对挠度的影响比较敏感,预应力度的增大可以有效地降低构件变形,在重复荷载作用下构件的裂缝宽度随重复次数N的增加而增加,构件的裂缝宽度在荷载前期增长的比较快,后期增长比较缓慢。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 选题的背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 混凝土疲劳  10
    1.2.2 钢筋混凝土结构疲劳  10-12
    1.2.3 预应力混凝土结构疲劳  12-14
  1.3 本文研究内容  14-15
  参考文献  15-18
第二章混凝土疲劳性能  18-31
  2.1 引言  18
  2.2 混凝土受压  18-22
  2.3 混凝土受拉  22-24
  2.4 混凝土弯曲  24-26
  2.5 影响混凝土疲劳性能的因素分析  26-28
    2.5.1 应力梯度  26
    2.5.2 混凝土类型  26-27
    2.5.3 应力率、加载频率  27-28
  2.6 本章小结  28-29
  参考文献  29-31
第三章钢筋混凝土疲劳性能  31-48
  3.1 引言  31-32
  3.2 钢筋疲劳的描述方法  32-39
    3.2.1 钢筋Goodman 图法  32-33
    3.2.2 光圆钢筋的疲劳S-N 曲线  33-34
    3.2.3 变形钢筋的疲劳S-N 曲线  34-39
  3.3 重复荷载对钢筋混凝土梁裂缝的影响  39-41
  3.4 影响普通钢筋疲劳强度的因素分析  41-45
    3.4.1 轴拉与弯曲试验  41-42
    3.4.2 钢筋表面形状  42-43
    3.4.3 钢筋直径  43-44
    3.4.4 钢筋的弯曲曲率  44
    3.4.5 试验频率  44-45
  3.5 本章小结  45-46
  参考文献  46-48
第四章预应力混凝土疲劳性能  48-64
  4.1 引言  48-49
  4.2 全预应力混凝土受弯构件  49-50
  4.3 部分预应力混凝土受弯构件  50-60
    4.3.1 疲劳分析  52-53
    4.3.2 正截面疲劳强度的S-N 曲线  53-56
    4.3.3 挠度和裂缝  56-60
  4.4 本章小结  60-61
  参考文献  61-64
结论与建议  64-66
  结论  64-65
  建议  65-66
致谢  66

疲劳对配筋混凝土梁的使用性能影响分析

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