钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化模型

发布时间：2021-08-01 01:22

　　为了研究材料强度疲劳耗散下钢筋混凝土梁的承载力退化规律,建立钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化计算模型。首先,通过分析钢筋与混凝土疲劳剩余强度退化规律和边界条件,推导两种材料的疲劳剩余强度包络线方程,通过求解方程可以得到加载任意次数后材料的疲劳剩余强度,试验验证表明该文推导的计算公式与试验吻合,不但满足边界条件,也符合材料剩余强度退化规律;其次,基于推导的钢筋与混凝土材料疲劳剩余强度,将静载作用与疲劳作用时钢筋混凝土梁的抗弯极限承载力计算理论进行融合,提出钢筋混凝土梁基于材料强度疲劳耗散的承载力退化规律计算模型,并定义单一材料因素及两种材料综合影响下的承载力退化系数;最后,采用算例对该文提出的承载力退化计算模型进行了验证。结果表明:钢筋混凝土梁的抗弯极限承载力随着疲劳循环次数的增加而发生退化,疲劳开始时退化量相对较小,中间大部分时间都保持线性变化,到循环比超过0.8时退化急速增加;混凝土强度疲劳耗散对梁的整个承载力退化过程影响都较大,且混凝土强度越高时梁的承载力退化越慢,而钢筋强度的疲劳耗散对梁的承载力影响起初较小,仅当循环比超过0.6后迅速增大,且钢筋屈服强度差异对梁抗弯极... 

【文章来源】：中外公路. 2020,40(05)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

混凝土抗拉疲劳剩余强度衰减规律

该文方法得到的抗拉极限强度与屈服强度退化规律与其他模型规律如图4、5,其中Δσ=367 MPa,疲劳寿命为1 151×103次。图5 钢筋疲劳抗拉屈服剩余强度退化规律

图4 钢筋疲劳抗拉极限剩余强度退化规律图从图4、5得到:疲劳开始钢筋强度为1 000 MPa(或者780 MPa),即试验抗拉极限强度(或屈服强度),当疲劳破坏时,剩余强度为367 MPa,即最大循环应力(该文加载应力幅值)。说明该文方法也符合边界条件。比较各个模型看出:苏志霄模型只符合破坏“一元判据”,并且退化规律与实际也相差较大。谢里阳模型结果最为保守,可看做是对各非线性的近似处理。该文提出的模型计算分析结果与李莉模型计算分析结果最为相近,既符合“二元判据”,又比较接近实际衰退规律。

【参考文献】：
期刊论文
[1]疲劳加载下金属材料的强度退化规律[J]. 李莉,谢里阳,何雪浤,郝广波.  机械强度. 2010(06)
[2]混凝土抗压疲劳剩余强度损伤模型[J]. 孟宪宏,宋玉普.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2009(01)
[3]混凝土疲劳特性与疲劳损伤后等效单轴本构关系[J]. 朱劲松,宋玉普,肖汝诚.  建筑材料学报. 2005(06)
[4]高强钢筋高强混凝土梁静力和疲劳性能试验研究[J]. 钟铭,王海龙,刘仲波,孟建伟.  建筑结构学报. 2005(02)
[5]基于剩余强度退化规律的疲劳损伤非线性演化模型[J]. 苏志霄,刘宏昭,王建平,曾惟庆.  机械强度. 2000(03)
[6]一种基于材料韧性耗散分析的疲劳损伤定量新方法[J]. 叶笃毅,王德俊,童小燕,姚磊江.  实验力学. 1999(01)
[7]线性累积损伤的概率准则[J]. 谢里阳,林文强.  机械强度. 1993(03)

博士论文
[1]混凝土疲劳剩余强度试验及理论研究[D]. 孟宪宏.大连理工大学 2006



本文编号：3314562