连续宽箱组合梁桥混凝土桥面板的疲劳损伤度.pdfVIP

２０１３年１月 第３４卷　第１期 Ｊａｎ．２０１３ Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１３．０１．０１８ 连续宽箱组合梁桥混凝土桥面板的疲劳损伤度 １ １ １ ２ １ 高　璞 ，吴　冲 ，苏庆田 ，孙一鸣 ，刘海燕 （１．同济大学 土木工程学院，上海２０００９２；２．上海市政工程设计研究总院，上海２０００９２） 摘要：以杭州九堡大桥北引桥工程为背景，在已知疲劳设计车辆荷载模型的基础上，利用有限元法 计算了车辆荷载下组合梁桥桥面板局部钢筋的应力历程．根据预测交通量，采用雨流法，换算得到 了桥面板钢筋的应力谱，并用累计损伤准则得到了钢筋的疲劳损伤．对各车道在车轮局部荷载作用 下钢筋的等效应力幅进行了对比，找到了最不利的车道受力位置，并对重车比例对混凝土桥面板的 疲劳损伤的影响进行了比较．分析结果表明：如果仅按照静力标准设计，连续宽箱组合梁桥桥面板 在１００年设计使用期内出现疲劳破坏的可能性很大，设计时应充分考虑疲劳的影响，慢车道位置的 合理布置以及减少重车的比例对桥面板的疲劳性能有显著的提高． 关键词：组合梁桥；应力历程；交通量；雨流法；等效应力幅；累计损伤准则；疲劳损伤 中图分类号：Ｕ４４８２７　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１３）０１－００９１－０５ Ｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｌａｂｓｉｎｗｉｄｅｂｏｘｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｒｉｄｇｅ １ １ １ ２ １ ＧａｏＰｕ，ＷｕＣｈｏｎｇ，ＳｕＱｉｎｇｔｉａｎ，ＳｕｎＹｉｍｉｎｇ，ＬｉｕＨａｉｙａｎ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．， Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄｍｏｄｅｌｏｆｆａｔｉｇｕｅｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｈｉｓｔｏｒｙｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｌａｂｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎａｐｐｒｏａｃｈｏｆＪｉｕｂａｏＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈａｍｕｌｔｉｓｐａｎｃｏｎｔｉｎｏｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｒｉｄｇｅｗａｓｏｂ ｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙ Ｒａｉｎｆｌｏｗｍｅｔｈｏｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｒａｆｆｉｃｖｏｌｕｍｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｏｆ１００ｙｅａｒｓ．Ｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｏｆ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｓｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｍｏｓｔｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓｐｌａｃｅ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆａｔｉｇｕｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍａｙｏｃｃｕｒｉｎｄｅｃｋｓｌａｂｓｏｆｓｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｒｉｄｇｅｓｄｕｒｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ，ａｎｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｅｆｆｅｃｔｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎ．Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｌａｎｅｓ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔａｎｄｓｍａｌｌｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｔｒｕｃｋａｒｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｅｃｋｓｌａｂｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｒｉｄｇｅ；ｓｔｒｅｓｓｈｉｓｔｏｒｙ；ｔｒａｆｆｉｃｖｏｌ