疲劳荷载后重载铁路桥梁剩余静载承载力试验研究.pdf

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1、第36卷第4期铁道学报Vo1．36No．42014年4月JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETYApril2014文章编号：1001—8360(2014)04—0076—10疲劳荷载后重载铁路桥梁剩余静载承载力试验研究余志武，李进洲。，宋力(1。中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2．高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410075)摘要：基于应变和振幅的疲劳试验实时测试系统，通过1O片1／6缩尺模型梁疲劳试验，研究重载铁路桥梁疲劳后静载破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随反复荷载次数的变化规律。研究表明：重载

2、铁路32m预应力混凝土梁疲劳后剩余静载承载力演变呈现“Z”字形三折线的3个阶段，即基本不变阶段、直线下降阶段和压弯失稳破坏阶段。第一阶段，疲劳后试件静载破坏形态与普通静载破坏形态相同，试件静载承载力基本保持不变；第二阶段，试件静载承载力直线下降，直至压弯失稳破坏，最终梁的剩余静载承载力降至原有承载力的5O～6o，主要由预应力筋提供。与普通静载破坏试验相比，疲劳后静载破坏试验不同的地方主要表现在混凝土、梁底普通钢筋和预应力筋等材料的应力一应变本构关系上，受压区混凝土残余应变不断增加，变形模量降低了2O～3O，普通钢筋和预应力筋残余应变也明显增加，但弹性模量和屈服强度(预应

3、力筋极限强度)基本不变。关键词：剩余静载承载力；重载铁路；预应力混凝土梁；疲劳试验；疲劳损伤中图分类号：U441．4文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8360．2014．04．014ExperimentalStudyonPost·。cyclic。·loadingResidualStaticBearingCapacityofHeavy—haulRailwayBridgesYUZhi—wu，LIJin—zhou，SONGLi，。(1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha4

4、10075，China；2．NationalEngineeringLaboratoryforHighRailwayConstruction，Changsha410075，China)Abstract：Areal—timerailwaybridgefatiguetestsystemwasbuiltformeasurementofbeamstrainsandvibrationamplitudes．Thefatiguetestofatota1of101／6reduced—scalePCmode1beamsofheavy—hau1railwaybridgeswasmadetos

5、tudythedevelopmentofstaticandpost—cyclic-loadingfailurepatternsandthechanginglawofverticalbeamvibrationamplitudes，stiffness，strainsofnon-prestressedandprestressedreinforcingbarsandconcretestrainswiththefrequencyofrepeatedcyclic1oading．Testresultsindicateasfollows：Evolutionofthepost——cycl

6、ic——loadingresidualstaticbearingcapacityof32m—-spanPCbeamsofheavy—haulrailwaybridgesislea’turedbytheZ—shapedcurve，whichundergoesthreestages，i．e．，thebasicallyunchangingstage，thestraight—linefailingstageandthebendingfailurestage．Inthefirststage，thepost—cyclic-loadingstaticfailurepatternist

7、hesamewiththeordinaryfailurepatternofaspecimenunderstatic1oads，thestaticbearingcapacityofthespecimenremainsbasicallyunchanged．Inthesecondstage，thestaticbearingcapacityofthespecimendeclinesinthestraight—linemanneruntiIbuckledtofailureandtheresidualstaticbearingcapacityisre