火灾后预应力混凝土梁板的疲劳性能试验研究与数值分析

发布时间：2021-03-05 15:36

　　随着我国桥梁技术的飞速发展,预应力混凝土梁桥越来越多,超载车辆和运输易燃易爆物品的车辆日益增加,桥梁发生火灾的几率大大增加,桥梁火灾后预应力混凝土梁板在车辆荷载反复作用下,其疲劳性能和疲劳寿命发生变化。本文针对火灾后预应力混凝土梁板在疲劳荷载作用下的疲劳性能和疲劳寿命问题,主要研究了以下几个方面的内容:（1）利用钢筋混凝土试块和预应力混凝土梁板进行火灾试验和有限元数值模拟,研究不同火灾工况下混凝土内部温度场变化规律,测定混凝土内部不同深度范围内的温度场分布情况。试验结果显示,混凝土内部温度场随着距受火面的距离呈阶梯分布,测点温度达到100℃时会出现一个平台,平台持续时间跟距离受火面的距离有关。（2）通过火灾后预应力钢绞线的疲劳试验,研究了火灾后预应力钢绞线的疲劳性能和疲劳寿命,试验现象表明钢绞线的疲劳破坏是脆性破坏,火灾后钢绞线的疲劳寿命随着温度的升高和应力幅值的增大,钢绞线疲劳寿命折减越来越大,但是当应力幅值较小,温度较低时,钢绞线的疲劳寿命折减比较小,最后利用试验结果拟合出火灾后钢绞线随着温度变化的S-N曲线以及计算公式。（3）在预应力混凝土梁板疲劳试验的基础上,研究了火灾后预应力... 

【文章来源】：山东交通学院山东省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

G80广昆高速公路火灾

火灾会对桥梁的承载力和耐久性产生巨大的影响，而且同时对人民群众生命财产安全产生了严重的威胁。根据文献一可知，火灾的直接损失占国民经济生产总值的 2‰，火灾造成的全部损失占国民经济生产总值的 10‰以上[1]。据统计我国从 2001 年至 2010 年，一共发生灾 140 万起，造成了 12268 人死亡、15757 人受伤。公路桥梁发生火灾后不仅对生命产产生危险而且影响公路运营，最典型案例就是 2017 年 6 月，在 G80 广昆高速公路锁段，一辆柴油运输罐车由于车速过快发生侧翻，引发火灾，导致人员滞留越来越交通无法正常通行（见图 1.1）。2014 年 2 月 5 日凌晨，在京台高速一中桥一辆油罐行驶至该桥右幅桥头时，撞上护栏发生火灾，最终导致该侧线路封闭维修长达 15 天不仅影响道路正常运行而且造成了巨大经济损失（见图 1.2）。2014 年，美国一座在的公路大桥起火，这座耗资 3200 万美元的大桥直接被大火吞噬，造成了惨重的损失（图 1.3）。由此可见，火灾对桥梁的破坏力非常之大。

图 1.3 加利福尼亚州一桥火灾筋混凝土结构的抗火工作如火如荼的进行着作用，力学性能和热工性能随着温度的升高内部温度场呈梯度增大，梁板产生不均匀的构承载力和耐久性下降，更严重的可能导致凝土梁内部温度场的分布规律，高温后钢筋线和预应力混凝土梁板的疲劳性能和疲劳寿能的变化规律和疲劳寿命的预测方法，为预命的预测提供一定的理论支持。


本文编号：3065444