重载交通下桥梁结构的疲劳特性试验研究

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1、分类号：TU378.2密级：UDC：624编号：201221602028河北工业大学硕士学位论文重载交通下桥梁结构的疲劳特性试验研究论文作者：程建伟学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：窦远明职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructureEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONBRIDGE’SFATIGUEPROPERTIESUNDERHEAVYTRAFFICbyChengJianweiSupervisor

2、:Prof.DouyuanmingNovember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本

3、学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要近几十年来，我国的公路交通运输发展迅速，重载车辆越来越多，由此引起的桥梁结构的破坏现象也越来越严重。按以前的规范设计的在役桥梁并不能承受重载车辆的碾压，出现了明显的疲劳破坏现象，甚至有的桥梁发生垮塌。目前对重载交通下桥梁结构疲劳特性的研究还不是很多，因此，对这方面的研究就显得特别有必要，同时研究成果也可为以后的设计提供必要的参考，

4、有十分重要的实际和理论意义。本文的试验梁都是由某实际公路梁缩尺而来，共四根，其中一根做静载试验，另三根进行等幅疲劳荷载作用下的疲劳试验。对试验结果进行分析研究可以得到如下主要结论：1.试验桥梁在不同应力幅作用下发生疲劳破坏时预应力钢筋与普通钢筋的应力幅比为0.595；2.试验梁受压区混凝土的应变、普通钢筋及预应力钢筋的应变和跨中最大挠度随疲劳加载次数的发展都基本符合“三阶段”规律；3.在梁临近破坏时，非预应力钢筋和受压区混凝土的动态应力幅值约是静载应力幅值的1.15-1.25倍，预应力钢筋约为1.05-1.15倍；跨中最大挠度在初始阶段动态挠度幅值约是静态挠度幅值的

5、1.05-1.10倍，试验后期约为1.10-1.25倍；4.在临近破坏时各试验梁的混凝土应变、钢筋应力、跨中挠度和最大裂缝宽度都基本相同；5.根据试验所得数据拟合出试验梁中非预应力钢筋的疲劳寿命曲线；6.经过200万次疲劳荷载循环后没有疲劳破坏的梁其抗弯刚度只损失了约20%左右，而经过200万次循环后破坏的梁其抗弯刚度还有一定的存留，损失都约50%左右，只是在不同应力幅下的损失速度不同，宏观上表现为试验梁的疲劳寿命不同。关键词：重载交通，预应力混凝土梁，疲劳试验，疲劳特性IABSTRACTInrecentdecades,ourcountry'sroadtranspo

6、rtationhasbeendevelopingrapidly.Becauseoftheheavyvehicles,moreandmoredamagetothebridgestructurehasbecomeincreasinglyserious.Accordingtothepreviousspecification,thedesignoftheBridgesinservicecannotbearthecrushofoverloadingvehicles,sothereisanobviousfatiguedamagephenomenonandevensomeBrid

7、gescollapsed.Currentlytheresearchofthebridge’sfatiguepropertiescausedbyoverloadedvehiclesisnotsomany,therefore,thestudyforfatiguepropertiesofbridgeunderheavytrafficisespeciallynecessary,whileprovidingnecessaryreferenceforfuturedesign,haveveryimportantpracticalandtheoreticalsignifican