局部损伤对连续梁整体变形分布规律的影响研究.pdf

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1、Doors&Windows分析研究与探讨分析研究与探讨局部损伤对连续梁整体变形分布规律的影响研究王方彦李春良张东淼吉林建筑大学交通科学与工程学院摘要：为研究钢筋砼连续箱梁局部损伤后结构的变形规律，计算了集中荷载作用在边跨跨中时，连续梁桥局部不同程度损伤后，连续梁结构变形的整体变化规律。结果表明：当集中荷载作用在边跨跨中时，边跨跨中处挠度极值会随着损伤程度的增加而增加，支座处转角极值随着损伤程度的增加而增加。可见损伤程度越大对结构整体变形的影响越大。关键词：集中荷载；钢筋砼连续梁；局部损伤；挠度；转角1引言钢筋混凝土连续梁桥

2、在使用过程中，由于受到长期的荷载与环境影响，会造成局部混凝土剥落、局部刚度损伤等后果。这些现象均能导致桥梁内力、变形发生变化，从而导致桥梁承载能力的下降，对桥梁的正常使用及安全性能产生严重威胁。本文采用有限元软件Midas对连续梁桥进行建模和模拟连续梁桥局部刚度损伤后的数值计算及变形分析，通过对比总结力学性能的变化规律。2有限元模型的建立2a)F作用边跨跨中时连续梁挠度损伤图2.1模型建立过程本文采用Midas软件建立数值模型，桥梁模型为3跨等刚度钢筋混凝土连续梁桥，跨径分别为：第一跨20m、第二跨40m、第三跨20m，结

3、构对称。在建立模型过程中，采用与CAD文件互导的方式，在CAD中将桥梁线性画好，导入Midas中直接应用。2.2单元划分及支座锚固条件的处理在定义材料和截面特性建立完成后，建立单元，设置长度以米为单位，每2个相邻的节点构成1个单元，每个单元都是实体梁单元。共81个节点、80个实体梁单元。本文采取一般2b)F作用边跨跨中时连续梁转角损伤图支撑，分别设立在1号、21号、61号、81号节点处，可知结构模图2荷载F作用边跨跨中时连续梁变形损伤图型对称，便于日后的数据计算与结果分析。在图2中，边跨跨中挠度和支座①处转角分别按照完好、

4、支撑设立好后建立工况，分别建立81种集中力工况分别损伤20%、损伤40%和损伤60%顺序，计算结果依次是挠度作用在81个节点处，用于之后各种损伤状态下的运算与结果0.16mm、0.17mm、0.19mm、0.22mm，挠度-2E-5、-2.3E-5、-分析。模拟损伤本文采用的方式是调整材料的刚度方法，将2.5E-5、-2.9E-5，挠度极值分别增高6.3%、18.7%和37.5%，转调整后的材料赋予模拟损伤位置，从而达到模拟桥梁局部损角极值分别增高15%、25%和45%，可以看出边跨跨中处挠度伤，刚度损失等效果。极值和支座

5、①处转角极值都随着损伤程度的增加而增加。可3局部损伤后的连续梁对变形变化规律的影响见损伤程度越大对结构整体变形的影响程度越大，因此当实分析际连续梁发生损伤后，应该注意到结构整体变形与内力重新分布的影响。4结论（1）用有限元软件Midas建模，用单元刚度降低来模拟连续梁损伤，分析损伤位于第一跨跨中时，不同损伤程度下挠度和转角数据结果变化规律。（2）通过比较相同位置，连续梁损伤不同程度时的变形情况可知，当损伤位于第一跨跨中时，跨中处挠度极值随着损伤程度的增加而增加；转角极值随着损伤程度的增加而增加。参考文献：[1]田青.某预应

6、力混凝土连续箱梁病害成因及其安全性分析[J].铁道标准设计.2013(29):76~78.图1荷载F作用边跨跨中时连续梁损伤示意图[2]牛艳伟,郝景贤等.采用步进加载的桥梁刚度量化识别方法为研究不同程度损伤对连续梁整体变形的影响规律，计[J].交通运输工程学报.2014(6):10~16.算了图1中几种不同损伤情况下的变形变化规律。具体损伤[3]袁宏茵.大跨度连续梁结构单元抗弯刚度识别方法探讨[J].信息为：损伤位置为14节点至18节点范围内，损伤长度为4桥隧工程.2013(10):70~75.米，集中荷载作用于16号节点

7、处，损伤程度分别为0%、20%、[4]李卫青.公路预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析及加固设40%、60%等，计算结果如图2所示。计[J].北方交通.2014(9):28~31.2182017.03