公路钢筋混凝土桥梁正常工作年限计算方法及影响因素分析

公路钢筋混凝土桥梁正常工作年限计算方法及影响因素分析

论文摘要

针对目前公路桥梁设计规范中未提到的车辆反复荷载下的工作年限,本研究提出了正常工作年限的概念。为了判断工作年限是否满足设计年限要求,本研究以公路钢筋混凝土桥梁为研究对象,提出了一种快速计算桥梁工作年限的方法。该方法以基于Miner累积损伤准则的等效等幅应力幅法为基础,计算在车辆荷载作用下桥梁结构的累积损伤,并通过获取累积损伤与作用次数的关系,得到结构年均损伤度,由此得到桥梁工作年限。本研究将此方法应用于T梁桥的计算中,分析了跨径、横隔板、配筋率、车辆荷载、S-N曲线方程对工作年限的影响。计算结果表明:车辆荷载模型与S-N曲线方程这两个因素决定了工作年限的准确性,按照规范中的车辆荷载模型计算得到的年限远大于设计年限,而由于调查荷载的区域性差别很大,江苏和辽宁地区相比贵州地区,由于35 t以上重车车流量大,导致工作年限不满足规范要求;随着跨径的增大,T梁桥的工作年限相应增大,这与配筋率随着跨径增大而增大有关;横隔板的设置及受拉钢筋的配筋率对工作年限影响很大,不设横隔板比设置横隔板的工作年限降低了18%~63%;配筋率越低,工作年限降低速率越大。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 正常工作年限的内涵
  • 2 计算方法理论
  •   2.1 累积损伤计算
  •   2.2 累积损伤与作用次数的关系
  •   2.3 车辆荷载模型
  • 3 正常工作年限计算方法
  • 4 应用算例
  •   4.1 计算模型
  •   4.2 计算过程
  •     (1) 选取车辆荷载模型, 提取各典型车辆下最大弯矩M max f
  •     (2) 计算各典型车辆下的受拉钢筋应力幅Δσ si f
  •     (3) 计算等效等幅应力幅Δσ seΜ f
  •     (4) 计算工作年限Y
  • 5 工作年限影响参数分析
  •   5.1 变化参数
  •     (1) 跨径
  •     (2) 横向联系
  •     (3) 配筋率
  •     (4) 车辆荷载
  •     (5) S-N曲线方程
  •   5.2 计算结果
  •     (1) 换算截面参数
  •     (2) 等效等幅应力幅
  •     (3) S-N曲线方程的选用
  •     (4) 计算年限
  •   5.3 影响因素分析
  •     (1) 跨径的影响
  •     (2) 不同地区荷载的影响
  •     (3) 横隔板的影响
  •     (4) 配筋率的影响
  •     (5) 不同S-N曲线方程对比
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张劲泉,左新黛,赵尚传,白冰

    关键词: 桥梁工程,工作年限,计算方法,等效等幅应力幅法,混凝土桥梁,影响因素,累积损伤,曲线

    来源: 公路交通科技 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 交通运输部公路科学研究院

    基金: 中央级公益性科研所基本科研业务费专项资金项目(2017-9035),交通运输部公路科学研究所科技创新专项资金项目(2018-A0040)

    分类号: U442.5

    页码: 47-58

    总页数: 12

    文件大小: 960K

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