预应力度对体外预应力简支梁桥疲劳寿命的影响研究

摘要

按照一定承载能力设计的预应力混凝土结构,在使用期间完全因为超载而引起结构破坏的情况很少。但在低于设计值的荷载重复作用下,也可能产生突然的脆性破坏,这种现象称之为结构疲劳破坏,是引起工程事故的主要原因之一,另外随着高强材料不断发展和应用于工程结构中,并且采用极限状态等设计理论,使得结构中的许多构件处于高应力状态,因此,预应力混凝土结构的疲劳研究日益称为不可忽视的关键问题之一。本论文以体外预应力简支梁为研究对象,采用有限元法分析预应力度对结构疲劳寿命的影响,具体内容主要包括以下三个方面:
　　首先,在预应力结构设计中,预应力度值是一个需要考虑的重要指标之一,是衡量结构施加预应力水平的参数,能够影响结构在荷载作用下的疲劳性能和变形程度,故本文分析研究预应力度对结构疲劳寿命的影响。
　　其次,以试验梁为研究对象,运用参数化设计语言建立折线布筋形式的体外预应力简支梁数值模型,分析结构在不同预应力度值下的挠度变化。
　　最后,结合材料的疲劳性能参数,基于有限元分析结果对结构进行疲劳寿命分析,主梁下缘与转向块接触点以及预应力钢束与转向块接触点,这些点由于应力局部集中,是最有可能发生疲劳破坏的位置,需对其进行分析,还分析了跨中截面处普通钢筋及预应力钢筋在不同预应力度下的疲劳寿命,另外,虽然数值分析可以很好的理解结构的受力过程,但是还需要结合工程实际情况,采用更多的数值模拟方法来确定其有效性和可靠性。

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1 绪论

1.1体外预应力结构的概念及主要构造

1.2钢筋混凝土结构疲劳研究历程

1.3论文选题背景及研究意义

1.4论文主要研究内容

2 疲劳及预应力度的相关概念

2.1疲劳基本概念

2.2影响疲劳强度的主要因素

2.3预应力度

2.4 小结

3 体外预应力结构的疲劳性能

3.1混凝土的疲劳性能

3.2普通钢筋的疲劳

3.3预应力钢筋的疲劳特性

3.4 小结

4 体外预应力简支梁的疲劳寿命数值分析

4.1大型通用有限元分析软件ANSYS简介

4.2体外预应力简支梁的数值模拟

4.3体外预应力简支梁的疲劳寿命分析

4.4 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

6 致谢

7 参考文献