预应力混凝土结构疲劳研究综述

系统地综述了预应力混凝土疲劳研究的历史、现状和发展方向，指出目前对预应力混凝土结构疲劳问题进行研究的思路包括：等幅使用荷载下疲劳寿命曲线，疲劳累积损伤理论，并对有待进一步研究的问题进行了讨论，以期为预应力混凝土结构的疲劳研究提供参考。     

预应力混凝土梁疲劳性能研究现状

对预应力混凝土梁疲劳性能的研究进展进行了详细阐述,论述了等幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳性能及疲劳加载后的静力性能,对控制其疲劳破坏形态的影响因素以及在疲劳加载过程中的受力筋应变变化、裂缝开展和挠度变化规律进行了总结。讨论了变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳寿命及加载顺序对疲劳寿命的影响,分析了变幅疲劳加载过程中的刚度退化,同时对腐蚀后预应力混凝土梁的疲劳性能进行分析,总结了钢绞线、普通钢筋腐蚀损伤对试验梁疲劳破坏形态、极限承载力及疲劳寿命的影响。在对文献进行总结分析的基础上,根据当前研究所存在的问题,提出了今后预应力混凝土结构疲劳性能研究的方向。结果表明:预应力混凝土梁疲劳破坏始于受力筋疲劳断裂,受压区混凝土一般不会发生破坏,变幅疲劳加载及腐蚀损伤对其疲劳性能有较大影响。     

海上风机基础结构的疲劳及其可靠性研究现状

近年来我国开始大力发展海上风电工程,海上风机基础结构是海上风机的重要组成部分。目前我国还没有海上风机基础结构相关设计标准或规范出台。对于海上风机基础结构疲劳荷载起控制作用,文中总结和回顾了海上风机钢结构基础的疲劳及其可靠性研究领域的进展。其中包括:海上风机钢结构基础的疲劳分析方法、荷载组合及波浪模型的选择、疲劳可靠性分析方法和研究现状等,并对今后这一领域的研究发展作了展望。     

钢管混凝土研究与应用中的若干关键问题

在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土组合构件,受力过程中,混凝土可以有效地避免或延缓钢管发生局部屈曲,使构件的承载力和延性大为提高,从而使钢管混凝土和钢结构及混凝土结构相比具有一系列优点。组成钢管混凝土的钢管及其核心混凝土之间的相互作用是研究该类结构的关键。本文简要地回顾了钢管混凝土力学性能研究现状,论述了钢管及其混凝土之间的组合作用问题。最后,对需要进一步开展的研究工作,例如钢管混凝土施工力学、混凝土质量控制、钢材残余应力的影响、徐变和疲劳等若干问题进行了探讨。     

基于损伤力学的铆接试件疲劳裂纹萌生寿命研究

铆接钢结构桥梁的疲劳失效问题属于结构母材的疲劳损伤失效问题,准确分析和预测其疲劳寿命对保证桥梁结构安全运营具有重要意义.为了研究疲劳裂纹萌生阶段铆接钢结构桥梁的疲劳损伤机理,文章开展了典型疲劳试验试件的损伤力学分析.基于连续介质损伤力学(CDM)的经典理论和不可逆热力学的基本原理,通过在ABAQUS软件中开发UMAT子...     

钢砼组合结构PBH剪力键的疲劳性能

为了研究钢箱-砼组合结构中PBH剪力键在反复荷载作用下的疲劳性能,设计制作了PBH剪力键试验模型,进行了24万次疲劳推出试验。在疲劳破坏形态和试验滑移及应变数据分析的基础上,利用数值工具开展肋板开孔孔径、穿入钢筋直径、混凝土强度3个参数的PBH剪力键疲劳寿命影响因素分析。研究表明:PBH剪力键的疲劳破坏形态与静载破坏相似,表观表现为混凝土面多处斜向劈裂裂缝、内部榫孔混凝土压碎、穿入钢筋局部屈服;疲劳破坏演化过程分为疲劳损伤开始、发展、破坏3个阶段,其中疲劳发展阶段占整个疲劳阶段的91.7%,结构刚度在疲劳损伤开始和发展阶段退化较慢,在疲劳破坏阶段退化较快;肋板开孔孔径、穿入钢筋直径、混凝土强度3个参数对PBH剪力键疲劳寿命影响均有明显影响,其中穿入钢筋直径对疲劳寿命的影响尤为突出。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳性能试验研究

为研究闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳性能,完成14块闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳试验研究。试验主要考察组合板端部栓钉布置、组合板板厚、疲劳荷载水平及组合板加载剪跨比等4个主要因素对组合板疲劳破坏模式及疲劳损伤程度的影响。试验过程中对组合板在各个关键阶段的动挠度、动滑移、压型钢板及混凝土应变、组合板残余挠度及组合板剩余承载能力等参数进行测量和分析。在试验研究基础上,根据组合板疲劳破坏形态及损伤发展情况,着重对组合板的疲劳性能进行较全面研究,初步提出组合板疲劳性能水平评估方法及组合板疲劳设计建议。试验研究结果表明,无栓钉组合板的疲劳性能明显差于带栓钉组合板,布置栓钉可大大提高组合板疲劳性能;无栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为40%的静力极限荷载,而带栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为60%的静力极限荷载。研究结果为闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳设计计算提供有利依据。     

第13届(ASSF-2012)学术交流会暨教学研讨会(通知01号)

2012年8月湖北武汉主办单位:中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会钢结构教学委员会承办单位:武汉大学协办单位:武汉市建筑设计院会议议题:钢结构稳定理论;钢结构疲劳与断裂;钢结构基本设计理论及方法;钢结构体系与设计方法;钢结构试验研究;钢-混凝土组合结构;钢结构设计与工程应用;钢结构设计软件的开发与应用;其它钢结构工程研究;钢结构教学研究     

混凝土结构疲劳全过程分析方法研究

为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程，提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率，将本构模型与非线性有限元方法相结合，发展了一种循环跳跃式疲劳加速算法。基于该算法，结构的疲劳破坏过程可仅通过少量疲劳加载循环的计算加以推测。为保证算法精度，进一步提出基于损伤演化速率的自适应精度控制策略，使分析可根据疲劳损伤演化速率的变化自动调整加速算法的时间跳跃步长。采用该分析方法对混凝土材料与钢筋混凝土梁的疲劳破坏过程进行模拟，并与相关疲劳试验数据进行对比。结果表明：该分析方法可准确预测混凝土结构在疲劳荷载作用下的非线性行为，特别是疲劳加载过程中裂缝的产生和扩展过程；结合疲劳损伤本构模型和疲劳加速算法能够高效及准确地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。     

钢板-混凝土组合受弯加固梁疲劳性能试验研究

通过对8根钢板-混凝土组合受弯加固简支梁（以下简称组合加固梁）的等幅疲劳加载试验,研究了组合加固梁在疲劳荷载作用下的寿命及应变变化规律。试验结果表明：组合加固梁的疲劳破坏是由钢板裂纹从栓钉焊趾处开始缓慢扩展直至贯通导致的,与普通钢筋混凝土梁相比,组合加固梁的疲劳破坏具有较好的延性;钢板应力幅对组合加固梁的疲劳性能影响较大,实际设计时应严格控制钢板的应力幅和应力上限,不宜采用高强钢材和较薄的钢板;加固层预应力可有效提高组合加固梁的疲劳性能;按TB 10002.2-2005《铁路桥梁钢结构设计规范》中规定的焊有栓钉的受拉钢板的S-N关系对钢板-混凝土组合加固梁的钢板进行疲劳设计偏于安全。另外,提出了考虑应力水平影响的组合加固梁疲劳寿命的计算方法。图19表6参12     

疲劳累积损伤理论发展概述

对当前存在的累积损伤理论进行了分类,对每一种疲劳累积损伤模型的优缺点进行了分析,指出了当前疲劳累积损伤领域所存在的问题,并为本领域今后的发展方向提供了建议,以促进疲劳累积损伤理论的研究。     

实腹梁疲劳破坏及原因分析

实腹梁疲劳破坏及原因分析李小瑞（武汉钢铁公司４３００８３）近几年来，国内外对钢结构疲劳性能的研究进展很快，尤其是我国对钢结构疲劳破坏愈来愈重视，在《钢结构设计规范》中对钢结构的疲劳设计要求更严。以前人们习惯地把疲劳破坏看成是结构的“老年病”，设计中没...     

波形钢腹板PC组合箱梁疲劳损伤对抗弯承载能力的影响研究

制作两根体外预应力波形钢腹板简支PC组合箱梁,其中第一根梁进行静力全过程试验,另一根梁先进行疲劳试验直至波形钢腹板出现疲劳破坏后进行静力加载全过程试验;得到两根组合箱梁在弹塑性阶段的基本力学性能、典型疲劳损伤特征和疲劳前后的抗弯承载力。根据混凝土材料的S-N曲线和疲劳荷载的实际应力比,推导混凝土材料疲劳损伤后的强度退化规律、总结混凝土割线模量、极限应变的退化规律,据此得到混凝土材料疲劳损伤前、后的本构关系;基于截面M-N-Φ关系编制体外预应力简支组合箱梁抗弯承载力的非线性全过程分析程序,对两根试验梁进行全过程加载的模拟分析,理论与试验结果吻合良好;两者均表明波形钢腹板的疲劳损伤对组合箱梁抗弯承载力影响不大,但会大大降低结构的延性。     

混凝土双轴抗压疲劳损伤特性的超声波速法研究

对混凝土在双轴压疲劳荷载作用下超声波波速的变化规律进行了试验研究。结果表明，穿透混凝土试件自由面的横向波速随着荷载循环次数的增加而发生明显的3阶段衰减，即初始迅速衰减，稳定衰减与临近破坏的急速衰减3阶段，它们分别约占疲劳寿命的10％，80％和10％，而且受侧压水平及疲劳应力水平的影响。基于超声波速定义了损伤变量，建立了混凝土疲劳累积损伤的演化方程，最后提出了在实际工程中运用无损的超声检测法评定混凝土疲劳损伤与结构耐久性的一般方法。     

铜陵桥塔柱剩余寿命评估

通过对铜陵桥塔柱历年检测数据的研究,从混凝土刚度的初始状态衰减过程、极限状态进行系统分析,研究了混凝土刚度在疲劳循环过程中的衰减规律及损伤情况,并提出了通过较少的检测数据来预测混凝土疲劳寿命的方法,从而为混凝土结构的寿命预测提供试验和理论依据。     

新型可调节钢筋连接器在型钢混凝土结构中的应用

通过结合北京市昌平区某办公楼项目中应用新型可调节钢筋连接器实例,对钢结构–混凝土组合结构梁柱节点的施工前的深化设计流程、施工技术、质量控制重点难点进行研究分析,阐述新型可调节钢筋连接器连接方式、施工工艺及质量控制要点,对钢–混凝土组合结构梁柱节点施工组织和施工管理,并提出了合理化建议。解决目前钢结构–混凝土组合结构梁柱节点施工中存在的技术难题和缺陷,达到提高钢结构–混凝土组合结构的施工效率、保证施工质量目的,为今后同类工程的施工提供借鉴意义。     

钢-混组合桥面板抗剪连接件疲劳验算方法

组合结构力学性能与钢板、混凝土层剪力连接件密切相关,通过整体组合桥面板壳模型与局部栓钉实体模型相结合的研究方式,提出组合桥面板栓钉疲劳性能验算方法,并依照主S-N曲线与疲劳线性损伤累积准则计算栓钉细节疲劳寿命。     

环境因素影响下混凝土结构疲劳性能研究

混凝土结构总是在一定的环境中服役,其疲劳性能势必受到所处环境的影响。从20世纪开始,国内外对环境因素影响下混凝土结构的疲劳性能进行了一系列的研究。但由于问题的复杂性及科研水平的限制,其研究尚处于起步阶段。现有的研究成果表明环境因素对混凝土结构的疲劳性能有很大的影响,而且绝大部分影响对与结构而言是不利的。对国内外考虑环境因素对混凝土结构疲劳性能影响的研究做了概括性的总结,并提出了今后要解决得问题,以期对以后的研究提供参考。     

钢吊车梁结构疲劳寿命评估理论方法的比较

论述钢吊车梁结构疲劳寿命评估S-N曲线法、断裂力学法和损伤力学法及其应用的局限性等.在此基础上,介绍DFR法及其特点,对其在钢结构吊车梁的应用条件、方法与步骤等进行研究,明确DFR法可较准确地评估钢吊车梁疲劳寿命.     

轻钢-混凝土组合结构住宅的施工技术

随着科技与经济的不断发展，我国已经进入钢结构建筑的新时代，高强度、高性能组合钢结构逐渐成为热点。本文将要介绍的轻钢-混凝土组合结构，分析及探讨了轻钢-混凝土组合结构的多种优点，并作出预测其将会成为今后建筑组合结构体系的主力军。