基于损伤量化的预应力混凝土梁安全性评价研究

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1、谋．？ｃ—：博王学位论文ＤＯＣＴＯ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ纖潑＾＾—－？－．－＇－－－ｌ４＂论文题目基于损伤量化的预应力混凝尘梁安全性评价研究作者邱兆圈学院资源与±木了程学院专业工程为学指导教师梁为教授＂、１、，－：备注《．．－二〇－四年十一月日－：馬議議動某羣．Ｖ：；．；／；薦冀｜｜｜｜｜觀，Ｉ＇；＇＂＇：＇■，：＾＇．）＇；．；端殺战辕播亂分类号密级ＵＤＣ学位论文葛于损伤量化的预应力混凝±梁全性评价研究作者姓名；邱兆国指导教师：

2、梁力东北大学资源与±木学院申请学位级别：博±学科类别：工学学科专业名称：工程为学论文提交日期；２０１４年１１月４日论文答辩日期；２０１４年口月２６日、学位授予日期：＾１５Ｉ答辩委员会主席：刘斌１、２３评阅人：评阅人评阅人、评阅人、王连广、赵文东北大学２０１４年１１月ＡｔｉｉｉｉＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｏｒｎＥｎｇｎｅｅｒｎｇＭｅｃｈａｎｃｓＳｔｕｄｏｆｓａｆｅｔｅｙａｌｕａｔｉｏｎｏｎｅｘｉｓｔｉｎｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｙｙｇｐｂｅａｍｂａｓｅｄｏｎｄａｍａｇ

3、ｅｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｑ－Ｂ：ｉｕＺｈａｏｕｏｙＱｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＬｉａｎＬｉｐｇＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮｏｖｅｍｂｅｒ２０１４独创性声巧本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的．论文中取得的研究成果除加１＾标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果一，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我同工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推明并表示谢意。如吗学位论文作者签名：砰曰期；学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保

4、留、使用学位论文的规定；即学校有权俱留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可Ｗ将学粒论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半＾两年□学位论文作者签名４户Ｉ沼导师签名：ｆ；玉ｆ絮人签字日期：签字日期：广、Ｉ东北大学博击学位论文摘要基于损伤量化的预应力混凝±梁安全性评价研究摘要在役预应为混凝上桥梁结构损伤是造成桥梁承载力不足的主要原因，这些损伤主要包括钢筋诱蚀、预应力水平降低、混凝上强度下降、截面缺损和裂缝等

5、。其中混凝上截面缺损和裂缝可直接简单测量，混凝上的强度下降也可由回弹法或钻孔取芯法测量。在役混凝上梁在不破坏的情况下，钢筋的诱蚀无法直接测量，在无预埋传感器的情况下，预应力水平的降低也无法直接测量。本文Ｗ钢筋诱蚀和预应为水平下降这两类损伤的量化研究为出发点，基于混凝上的损伤理论，通过试验和有限元模拟，对各种损伤侵蚀下的在役预应力钢筋混凝上梁开展安全性评价研究，主要内容如下：，首先，基于钻孔释放的原理通过有限元手段、实验室内预应力梁的钻孔试验与在役泡凝上桥梁的现场试验，通过测量漉凝上内的应力水平反推预应力筋的预应力水平，通过与设计初值的比较，引入预应力筋名义

6、诱蚀率的概念把预应力筋预应力的下降等效。（１）ＡＢＡＵＳ到名义诱蚀率上来具体如下：基于混凝上的弹塑性损伤理论与Ｑ生死单一／应变释放的初步规律（２）通过室内与现场试验进步探元模块模拟了溜凝上钻孔应力；／讨了应力应变释放规律，、最大释放率及影响因素并据此给出了被测点混凝上的应力水平和释放工艺过程，为工程应用打下良好基础；（３）基于滿凝上的应力水平推导了预应力游的应力水平，，为安全性评价提供合理数据进而计算了预应力筋的名义铸蚀率。其次，依据不同部位钢筋的诱蚀特点可分为均匀诱蚀和非均匀诱蚀两种情况，对于均匀诱胀，考虑诱蚀产物在界面间隙和裂缝中的填充效应，对Ｂａｚａｎｔ理论

7、模型进行修正，同时引入损伤的概念对混凝±保护层内环向应力进行修正，建立了混凝上保护层开裂时的镑胀力与钢筋临界诱蚀率的损伤模型。对于非均匀诱胀，考虑诱蚀产物在界面间隙和裂缝中的填充效应，ＷＡＢＡＱＵＳ为平台，基于ＵＳＤＦＬＤ子程序，建立钢筋混凝上绣胀开裂的有限元模型，讨论了钢筋直径、保护层厚度、镑胀系数等因素对临界镑蚀率的影，结合Ｖａｌ，响。在这两种模型的基础上ｉｄ模型建立裂纹宽度与镑蚀率