基于裂縫特征的pc簡支梁損傷剛度評估方法

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1、第31卷第4期長安大學學報(自然科學版)Vol.31No.42011年7月JournalofChangpanUniversity(NaturalScienceEdition)Jul.2011文章編號:1671-8879(2011)04-0039-06基于裂縫特征的PC簡支梁損傷剛度評估方法1,2112趙煜,周博,賀拴海,葛耀君(1.長安大學公路學院,陜西西安710064;2.同濟大學橋梁工程系,上海200092)摘要:為了研究預應力混凝土(PC)梁橋下?lián)吓c開裂后的結(jié)構(gòu)性能評估方法,基于預應力混凝土簡

2、支梁的彎曲裂縫統(tǒng)計特征,考慮材料非線性特征,采用截面數(shù)值分析法,建立截面平衡迭代格式和截面損傷剛度表達式,提出了基于裂縫特征的預應力混凝土簡支梁損傷剛度評估方法。分別采用規(guī)范法、基于實際裂縫特征的方法以及截面平衡分析法進行了模型橋驗證。試驗結(jié)果表明,截面一旦開裂,截面剛度迅速衰減,撓度迅速增大,剛度的衰減呈前快后慢的特點。采用本文提出的計算方法得到的荷載撓度曲線最接近于試驗值。關鍵詞:橋梁工程;預應力混凝土梁;損傷剛度;截面分析;裂縫統(tǒng)計特征中圖分類號:U448.21文獻標志碼:ADamagesti

3、ffnessassessmentmethodbasedonfracturecharacteristicsofPCsimply-supportedbeam1,2112ZHAOYu,ZHOUBo,HEShuan-hai,GEYao-jun(1.SchoolofHighway,ChangpanUniversity,Xipan710064,Shaanxi,China;2.DepartmentofBridgeEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)A

4、bstract:InordertostudytheevaluationmethodofstructuralperformanceofPCbeamaftercrackinganddeformation,aniterationmethodofsectionequilibriumandanexpressionofdamagebendingrigidityareputforwardwiththesectionnumericalanalysisandmaterialnonlinearityan-alysisb

5、asedonfracturecharacteristicsofPCsimply-supportedbeam.Thedamagestiffnessanaly-sismethodofPCsimply-supportedbeamispresented.Accordingtothemodeltest,theresultsshowthat,oncethesectioniscracked,thebendingrigiditywilldeclineaccompaniedbythein-creasingdeform

6、ation,andtheload-displacementcurveintestisconsistentwiththeoneinusingtheoreticalmethod.2tabs,9figs,9refs.Keywords:bridgeengineering;prestressedconcretebeam;damagestiffness;sectionanalysis;statisticalcrackingcharacteristic隨著預應力混凝土橋梁運營時間的延長,很大一部0引言[1-3]分

7、出現(xiàn)了不同程度的開裂與下?lián)喜『?。國?nèi)外隨著交通事業(yè)的發(fā)展,預應力混凝土橋梁因其學者和工程技術人員對預應力混凝土梁的研究主要自重輕、跨越能力大、耐久性好等優(yōu)點而備受青睞。集中在橋梁開裂下?lián)系脑蚍治觥⒂绊懡Y(jié)構(gòu)下?lián)虾褪崭迦掌?2010-10-16基金項目:國家自然科學基金項目(50908017);國家西部交通建設科技項目(200831881270)作者簡介:趙煜(1974-),男,陜西西安人,副教授,工學博士,E-mail:zhaoyury@126.com。40長安大學學報(自然科學版)2011年[4-

8、6]開裂的主要因素及提出相應的處置對策。如何式中:A=0.15;Eu=0.0038;E0=0.002;R0為峰值簡單有效地評估開裂損傷的預應力混凝土梁實際剛應力。度,從而對損傷預應力混凝土橋梁使用狀態(tài)和安全(3)普通鋼筋及預應力鋼束采用線彈性本構(gòu)關性進行評估,在中國尚屬空白,急需開展相關研究工系,計算式為[6-8]作。本文基于預應力混凝土簡支梁的彎曲裂縫Rs=EsE(4)統(tǒng)計特征,考慮材料非線性特征,采用截面數(shù)值分析Rp=EpE法,提出了基于實測彎曲裂縫損傷參數(shù)的預應