部分預應力混凝土梁疲勞性能試驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、目前，預應力混凝土梁在我國獲得了廣泛的應用，尤其是在大跨度和對裂縫及撓度控制較嚴的結(jié)構(gòu)中。對于混合配筋的預應力混凝土結(jié)構(gòu)，由于在服役期間受到靜力荷載和動力荷載的雙重影響，導致其疲勞問題更加突出。本文結(jié)合國家高新技術(shù)研究發(fā)展規(guī)劃(863計劃)“基于疲勞和壽命的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設計方法”(2007AA11Z133)專項課題，針對部分預應力混凝土梁的疲勞性能研究，做了如下幾個方面的工作:
　　(1)在試驗的基礎上研究了部分預應力混凝土梁的

2、疲勞性能。討論了部分預應力混凝土梁疲勞破壞的形態(tài)和特征，研究了梁項混凝土壓應變、鋼筋應變、裂縫在疲勞荷載作用下發(fā)展的一般規(guī)律，發(fā)現(xiàn)三者隨疲勞荷載次數(shù)的增加呈三階段增長，即初期和后期增加較快，中期增長緩慢，為疲勞發(fā)展的主要階段。
　　(2)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，分析了構(gòu)件疲勞荷載下殘余撓度和瞬時撓度的變化規(guī)律，并考慮其主要因素，分別建立了相應的計算公式，從而得到了整個疲勞壽命內(nèi)不同次數(shù)下的總撓度計算公式。分析了導致疲勞破壞前總撓度增大的影響

3、因素，得到了總撓度增大系數(shù)的計算公式。
　　(3)進行了部分預應力混凝土梁的靜力數(shù)值模擬。首先介紹了大型有限元分析軟件ANSYS和主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的單元類型，其次介紹了靜力模擬所用的本構(gòu)關系、材料模型和模型的建立及相關加載求解設置，并根據(jù)模擬結(jié)果和試驗結(jié)果進行了對比，驗證了模型的正確性，為疲勞性能數(shù)值模擬奠定了基礎。
　　(4)根據(jù)材料和構(gòu)件在疲勞荷載下的損傷規(guī)律，建立了用于部分預應力混凝土梁模擬的疲勞本構(gòu)關系和預應