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体外预应力钢筋的疲劳破坏模式及其疲劳强度计算方法
体外预应力钢筋的疲劳破坏模式及其疲劳强度计算方法?
钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复、周期性的动荷载作用下，经过一定次数后突然脆性断裂的现象。钢筋的疲劳强度是指在某—规定应力幅度内，经受一定次数循环荷载后发生疲劳破坏的最大应力值。体外预应力结构是把预应力筋布置在主体结构之外。体外预应力筋通常是由多根钢绞线组合成的集中钢索，故也被称为体外预应力索。
现引入结构疲劳寿命描述体外预应力钢筋的疲劳破坏模式。所谓疲劳寿命是指材料或结构在疲劳循环进行到一定程度时造成疲劳失效的循环次数（N）。疲劳破坏分为材料断裂或变形过大两种。因此结构疲劳寿命指的是结构的某个不可或缺部分的材料断裂或者结构变形过大时所达到的疲劳循环次数。随着疲劳循环次数增加，结构的各部分应力应变都在发生变化，混凝土的残余应变不断累积，体内钢筋的损伤不断增加，体外预应力筋的损伤也在累积增加。当这几部分的损伤累计达到一定程度时，会造成某种材料的疲劳破坏。根据PM准则，多级变幅重复荷载循环应力水平下的疲劳累积损伤值可表示为：
D=Σni*Nfi
式中：D为疲劳累积损伤值；Di为在应力水平Si下的疲劳损伤值；ni 为在Si下的实际循环次数；Nfi为在Si下材料产生疲劳破坏时的循环次数。当疲劳累积损伤值D达到某一临界值（按PM准则，通常取1） 时便认为材料发生疲劳破坏。
钢筋的疲劳寿命回归曲线（钟铭等提出）为
lgNf = 26.46- 9.0399α
根据上式可得，荷载循环200 万次（ Nf= 2000000） 对应的钢筋允许应力幅为169.8 MPa。
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