水工混凝土疲劳损伤特性研究

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1、第35卷第l2期人民黄河Vo1．35，No．122013年l2月YELLOWRIVERDec．，2013【水利水电工程】水工混凝土疲劳损伤特性研究张伟丽(山西水利职业技术学院，山西运城044000)摘要：水工混凝土的力学特性随着混凝土损伤量的不同而变化，这种关联关系为分析水工混凝土的损伤量提供了依据。为了定量评定水工混凝土的损伤量，在Miner法则的基础上，借助可靠性原理研究了水工混凝土损伤量与疲劳应变的概率关系。对28组试验数据进行统计分析，结果表明，水工混凝土损伤量与疲劳应变概率关系符合三参数Weibull概率分布

2、模型，说明概率模型合理性好且置信度高。结合具体工程实例进一步验证了损伤量与疲劳应变概率关系的有效性。关键词：水工混凝土；疲劳损伤；概率分布模型；存活率中图分类号：TV431文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2013．12．044StudyonFatigueDamagePropertiesofHydraulicConcreteZHANGWei．1i(ShanxiConservancyTechnicalCollege，Yuncheng044000，China)Abstract：Them

3、echanicalprope~iesofthehydraulicconcretevarywiththedifferentconcretedamagequantity．Thisrelationshipprovidesthebasisfortheanalysisofthedamagequantityofhydraulicconcrete．Inordertoassessthedamagequantityofhydraulicconcretequantitatively．ontheba—sisoftheMiner’Srule，

4、withthereliabilityprinciple，therelationshipbetweenthedamagequantityandfatiguestrainofhydraulicconcretewasstudiedinthispaper．Bystatisticalanalysisof28specimensfatiguestrain，theresultsshowthattherelationshipbetweenthedamagequantityandfatiguestrainofhydraulicconcre

5、teinlinewiththethree-parameterWeibullprobabilitydistributionmode1．Experimentalresultsshowthatthepro·posedrelationshipexhibitsgoodrationalityandcredibility．Finally，thevalidityofthemodelproposedinthispaperisfurtherverifiedbyaprojectpractice．Keywords：hydraulicconcr

6、ete；fatiguedamage；probabilitydistributionmodel；reliability水工混凝土的力学特性如强度、刚度、应变等随着混凝土式中：D为损伤量；／1,为应力循环次数；N为该应力水平的等幅损伤的不同而不同，这种关联关系为水工混凝土的损伤量提供疲劳寿命。了分析依据，因此损伤量与疲劳应变理论上可相互推导。尽管(2)假设影响损伤的唯一参数是加载史上的应变峰值。现阶段有十几个描述损伤机理的理论，但强度或应变等力学参Spooner及吴建营等I3的研究结果表明损伤只与加载史上达数在实际测试获得

7、之后，只有Miner准则⋯能有效描述工程结到的最大应变有关。因此，本研究将循环加载的峰值应变F⋯构在随机荷载下的均值寿命，其应用具有普遍性。(简记为e)代表加载过程的疲劳应变。混凝土力学性能的离散性是由混凝土本身异向非均质的(3)假设试件在各种工况下的应变极限值s仅与材料有特征决定的，在具体分析过程中，需借助可靠性原理来揭示其关HJ，表现为一定值。变化规律。现阶段国内外对混凝土抗压疲劳的研究较多，但对在上述假定成立的情况下，可以得到推论：试件在各种工疲劳损伤和应变之间关系的研究较少。笔者通过损伤量定义，况下的损伤量一疲

8、劳应变关系是唯一的。基于混凝土损伤量一变形关系，研究了水工混凝土在疲劳荷载1．2损伤量一疲劳应变的概率关系下损伤与应变之间的概率关系。根据Holmen、李朝阳等的研究结果可知，水工混凝土的疲劳应变随着损伤量的增大而上升，其发展规律大致包含三个1理论分析阶段。为了描述混凝土从损伤初始至极限破坏全过程中损伤和1．1基本假设应变的关系，