钢筋混凝土桥梁在运营荷载下疲劳失效过程数值模拟-桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

Dissertation Dissertation of Tianjin University [For Master’S Degree] Numerical S imulation of Fatigue Failure Process for in．．Service Reinforced Concrete Bridge Supported by National Natural Science Foundation of China for Young Scholar(Noand Special Subject of National 863 Program of China(No．2007AA1 1 Z 1 33) Specialty：Bridge and Tunnel Engineering Candidate-Xian．Cun Zhu Supervisor：Associate Prof．Jin．Song Zhu 乓y School of Civil Engineering Tianj in University May2010 ‘ ? 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫洼盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：咪境詹 签字日期：w归年／月∥日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解叁鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复带U手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 襞脯 导师签名： 签字日期：知声年 ／月，妇 签字日期： 日 飞，. ‘LF ‘e 中文摘要许多在役桥梁除受静力荷载作用外，还受到疲劳荷载作用，如车辆荷载、风 中文摘要 许多在役桥梁除受静力荷载作用外，还受到疲劳荷载作用，如车辆荷载、风 荷载等，这使得桥梁疲劳问题越来越受到关注。本文主要围绕钢筋混凝土桥梁疲 劳损伤累积失效全过程数值模拟问题展开。在已有疲劳试验的基础上，归纳分析 了混凝土及钢筋疲劳刚度退化、疲劳强度退化及疲劳残余变形的规律，建立了混 凝土及钢筋疲劳剩余强度包络线方程，并构建了混凝土及钢筋在任意疲劳加载次 数下的疲劳本构模型。在此基础上对疲劳全过程分析法进行改进，并提出了疲劳 损伤累积失效全过程分析法，通过算例验证该分析法的可靠性，并利用本方法对 一钢筋混凝土梁工程实例进行分析。主要内容如下： ◆ 1、在深刻理解混凝土在疲劳过程中的疲劳刚度退化、疲劳强度退化及疲劳 残余变形的基础上，建立了疲劳剩余强度包络线方程，再结合混凝土单轴本构模 型构建了混凝土在任意疲劳加载次数下的疲劳本构模型。 2、假定钢筋在疲劳加载过程中有效截面积按P．M线性损伤准则减小，建立 了疲劳剩余强度包络线方程，以钢筋理想弹塑性模型为基础构建了钢筋在任意疲 劳加载次数下的疲劳本构模型。 3、以ABAQU$中的混凝土塑性损伤模型为基础，运用混凝土及钢筋疲劳本 构模型计算各疲劳损伤参数；在此基础上，提出了疲劳损伤累积失效全过程分析 法，其中疲劳加载次数根据结构疲劳变形理想化的三阶段规律进行简化，通过算 例验证该分析法的可靠性。 4、结合天津城区的交通量，制定了天津城区疲劳荷载频值谱表，同时换算 成等效等幅疲劳荷载，并将其应用于实际桥梁中；并且在此基础上，研究了在给 定疲劳寿命情况下求解等幅疲劳荷载上限值的方法。 关键词：钢筋混凝土桥梁：包络线方程；疲劳本构模型；疲劳全过程分析法 、， ? f ‘ ABSTRACTMany ABSTRACT Many bridges in—service may be subjected to fatigue loading in addition to static loads，such嬲vehicle load，wind load etc．The problems of bridges fatigue are paid more and more attentions．In the thesis，numerical simulations of RC bridges fatigue damage accumulation failure full·range processes we