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正交异性钢桥面板结构体系的疲劳破坏模式和抗力评估
被引量：
47
1
作者
张清华
李俊
+2 位作者
郭亚文
袁道云
卜一之
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期71-81,共11页
正交异性钢桥面板的疲劳问题属于包含多疲劳破坏模式的结构体系疲劳问题。基于这一本质特性,以典型的正交异性钢桥面板结构体系为研究对象,由结构体系的主导疲劳破坏模式出发,提出正交异性钢桥面板结构体系疲劳抗力评估的新方法。以纵...
正交异性钢桥面板的疲劳问题属于包含多疲劳破坏模式的结构体系疲劳问题。基于这一本质特性,以典型的正交异性钢桥面板结构体系为研究对象,由结构体系的主导疲劳破坏模式出发,提出正交异性钢桥面板结构体系疲劳抗力评估的新方法。以纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节为主要研究对象,设计8个足尺节段模型,主要包括传统纵肋与顶板焊接细节、新型镦边纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节,通过模型试验研究了两类重要构造细节的主导疲劳破坏模式和实际疲劳抗力,在此基础上结合切口应力评估方法探讨正交异性钢桥面板构造细节切口应力S-N曲线方程、结构体系的主导疲劳破坏模式等关键问题。研究结果表明:传统纵肋与顶板焊接细节和新型镦边纵肋与顶板焊接细节的主导疲劳破坏模式均为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展,二者的实际疲劳抗力基本相同;纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳破坏模式为焊趾开裂沿纵肋腹板方向扩展;对于研究对象而言,萌生于纵肋与顶板焊接细节焊根并沿顶板厚度方向扩展的疲劳破坏模式为控制结构体系疲劳抗力的主导疲劳破坏模式。
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关键词
桥梁工程
正交异性钢桥面板
体系
疲劳
抗力
疲劳破坏模式
疲劳
抗力评估
切口应力
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职称材料
锈蚀钢筋混凝土T梁的疲劳性能试验
2
作者
何肖斌
颜全哲
+2 位作者
孙颖
林新鹏
卓卫东
《水利与建筑工程学报》
2024年第4期147-156,207,共11页
为探明我国早期建造的公路钢筋混凝土T梁桥纵筋锈蚀后的疲劳性能,加工制作10根实际锈蚀率在4.12%~13.72%之间的钢筋混凝土T梁试件,对其开展疲劳应力比在0.25~0.67范围内的疲劳试验。试验结果表明:轻度锈蚀T梁试件的挠度、弯曲裂缝宽度...
为探明我国早期建造的公路钢筋混凝土T梁桥纵筋锈蚀后的疲劳性能,加工制作10根实际锈蚀率在4.12%~13.72%之间的钢筋混凝土T梁试件,对其开展疲劳应力比在0.25~0.67范围内的疲劳试验。试验结果表明:轻度锈蚀T梁试件的挠度、弯曲裂缝宽度和材料应变均呈现明显的前期快速发展-中期稳定变化-后期迅速增长的“三阶段发展”特征,疲劳破坏一般以弯曲裂缝超限为标志;中度或重度锈蚀T梁试件承受应力比小于0.30左右的疲劳荷载作用时,前者中期平稳发展阶段基本消失,后者甚至会发生低周疲劳破坏;当应力比不超过0.31时,中度和重度锈蚀试件相比轻度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约48%和71%;当应力比从0.66减小到0.31时,中度和重度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约85%和90%。由于中度或重度锈蚀的公路钢筋混凝土T梁的实际疲劳寿命远低于200万次的设计疲劳寿命,故设计和运维中应采取措施减小主筋锈蚀率及疲劳应力幅值。
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关键词
钢筋混凝土T梁
腐蚀
疲劳
疲劳破坏模式
疲劳
寿命
应力比
锈蚀率
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职称材料
FRP胶栓混接节点疲劳性能试验研究
被引量：
1
3
作者
王进潇
李思达
+2 位作者
程斌
闫兴非
张凯龙
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期95-106,共12页
FRP胶栓混接节点兼具胶接节点和栓接节点的优点,静力性能优良,但疲劳破坏机理尚不明确;为了深入研究FRP胶栓混接节点在多种工况下的疲劳性能,文中设计制作了单搭接FRP胶栓混接节点试件。首先进行轴向拉伸及四边剪切作用下的静载试验,得...
FRP胶栓混接节点兼具胶接节点和栓接节点的优点,静力性能优良,但疲劳破坏机理尚不明确;为了深入研究FRP胶栓混接节点在多种工况下的疲劳性能,文中设计制作了单搭接FRP胶栓混接节点试件。首先进行轴向拉伸及四边剪切作用下的静载试验,得到了相应的破坏模态和极限承载力;随后开展两种工况下的高周疲劳荷载试验,采用声发射技术测得了胶层的疲劳损伤发展过程,得到了试件的疲劳破坏模式、特征疲劳寿命以及刚度退化规律,并提出了疲劳寿命预测方法建议。结果表明:FRP胶栓混接节点的抗疲劳性能主要由栓接控制,其疲劳破坏过程可分为胶层累积损伤、胶层破坏、FRP累积损伤、FRP破坏4个阶段,其中胶层破坏阶段和FRP破坏阶段的声发射特征参数发生显著变化,可作为识别破坏发生的依据;当螺栓数量较少时两种工况下的试件均发生螺帽挤入FRP板的破坏,当螺栓数量较多时拉伸试件以FRP板孔边拉剪破坏为主,剪切试件以FRP板整体剪切破坏为主;螺栓数量增加能够显著提升拉伸试件的特征疲劳寿命,并有效抑制疲劳破坏过程中的刚度下降速度,但剪切试件的疲劳性能对螺栓数量不敏感;基于试验数据拟合得到的不同工况下的S-N曲线公式可为FRP胶栓混接节点疲劳寿命计算提供参考,有助于此类节点在桥梁等主要承受反复荷载作用结构中的应用。
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关键词
FRP节点
胶栓混接
疲劳
性能
轴向拉伸试验
疲劳破坏模式
特征
疲劳
寿命
声发射技术
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职称材料
题名
正交异性钢桥面板结构体系的疲劳破坏模式和抗力评估
被引量：
47
1
作者
张清华
李俊
郭亚文
袁道云
卜一之
机构
西南交通大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期71-81,共11页
基金
自然科学基金(51778533
51578455
+3 种基金
51378431
51178394)
国家科技支撑计划(2011BAG07B03)
西南交通大学"竢实之星--新世纪优秀人才后备人选培养项目"
文摘
正交异性钢桥面板的疲劳问题属于包含多疲劳破坏模式的结构体系疲劳问题。基于这一本质特性,以典型的正交异性钢桥面板结构体系为研究对象,由结构体系的主导疲劳破坏模式出发,提出正交异性钢桥面板结构体系疲劳抗力评估的新方法。以纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节为主要研究对象,设计8个足尺节段模型,主要包括传统纵肋与顶板焊接细节、新型镦边纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节,通过模型试验研究了两类重要构造细节的主导疲劳破坏模式和实际疲劳抗力,在此基础上结合切口应力评估方法探讨正交异性钢桥面板构造细节切口应力S-N曲线方程、结构体系的主导疲劳破坏模式等关键问题。研究结果表明:传统纵肋与顶板焊接细节和新型镦边纵肋与顶板焊接细节的主导疲劳破坏模式均为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展,二者的实际疲劳抗力基本相同;纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳破坏模式为焊趾开裂沿纵肋腹板方向扩展;对于研究对象而言,萌生于纵肋与顶板焊接细节焊根并沿顶板厚度方向扩展的疲劳破坏模式为控制结构体系疲劳抗力的主导疲劳破坏模式。
关键词
桥梁工程
正交异性钢桥面板
体系
疲劳
抗力
疲劳破坏模式
疲劳
抗力评估
切口应力
Keywords
bridge engineering
orthotropic steel bridge deck
structural system fatigue resistance
fatigue failure modes
fatigue resistance assessment
notch stress
分类号
U443.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
锈蚀钢筋混凝土T梁的疲劳性能试验
2
作者
何肖斌
颜全哲
孙颖
林新鹏
卓卫东
机构
福州市公路事业发展中心
福州大学
出处
《水利与建筑工程学报》
2024年第4期147-156,207,共11页
基金
福建省交通运输科技项目(202113)。
文摘
为探明我国早期建造的公路钢筋混凝土T梁桥纵筋锈蚀后的疲劳性能,加工制作10根实际锈蚀率在4.12%~13.72%之间的钢筋混凝土T梁试件,对其开展疲劳应力比在0.25~0.67范围内的疲劳试验。试验结果表明:轻度锈蚀T梁试件的挠度、弯曲裂缝宽度和材料应变均呈现明显的前期快速发展-中期稳定变化-后期迅速增长的“三阶段发展”特征,疲劳破坏一般以弯曲裂缝超限为标志;中度或重度锈蚀T梁试件承受应力比小于0.30左右的疲劳荷载作用时,前者中期平稳发展阶段基本消失,后者甚至会发生低周疲劳破坏;当应力比不超过0.31时,中度和重度锈蚀试件相比轻度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约48%和71%;当应力比从0.66减小到0.31时,中度和重度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约85%和90%。由于中度或重度锈蚀的公路钢筋混凝土T梁的实际疲劳寿命远低于200万次的设计疲劳寿命,故设计和运维中应采取措施减小主筋锈蚀率及疲劳应力幅值。
关键词
钢筋混凝土T梁
腐蚀
疲劳
疲劳破坏模式
疲劳
寿命
应力比
锈蚀率
Keywords
reinforced concrete T-shaped girder
corrosion fatigue
fatigue failure mode
fatigue life
stress ratio
corrosion rate
分类号
TU398.9 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
FRP胶栓混接节点疲劳性能试验研究
被引量：
1
3
作者
王进潇
李思达
程斌
闫兴非
张凯龙
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期95-106,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(51978400)。
文摘
FRP胶栓混接节点兼具胶接节点和栓接节点的优点,静力性能优良,但疲劳破坏机理尚不明确;为了深入研究FRP胶栓混接节点在多种工况下的疲劳性能,文中设计制作了单搭接FRP胶栓混接节点试件。首先进行轴向拉伸及四边剪切作用下的静载试验,得到了相应的破坏模态和极限承载力;随后开展两种工况下的高周疲劳荷载试验,采用声发射技术测得了胶层的疲劳损伤发展过程,得到了试件的疲劳破坏模式、特征疲劳寿命以及刚度退化规律,并提出了疲劳寿命预测方法建议。结果表明:FRP胶栓混接节点的抗疲劳性能主要由栓接控制,其疲劳破坏过程可分为胶层累积损伤、胶层破坏、FRP累积损伤、FRP破坏4个阶段,其中胶层破坏阶段和FRP破坏阶段的声发射特征参数发生显著变化,可作为识别破坏发生的依据;当螺栓数量较少时两种工况下的试件均发生螺帽挤入FRP板的破坏,当螺栓数量较多时拉伸试件以FRP板孔边拉剪破坏为主,剪切试件以FRP板整体剪切破坏为主;螺栓数量增加能够显著提升拉伸试件的特征疲劳寿命,并有效抑制疲劳破坏过程中的刚度下降速度,但剪切试件的疲劳性能对螺栓数量不敏感;基于试验数据拟合得到的不同工况下的S-N曲线公式可为FRP胶栓混接节点疲劳寿命计算提供参考,有助于此类节点在桥梁等主要承受反复荷载作用结构中的应用。
关键词
FRP节点
胶栓混接
疲劳
性能
轴向拉伸试验
疲劳破坏模式
特征
疲劳
寿命
声发射技术
Keywords
FRP joint
adhesive&bolted hybrid connection
fatigue behavior
axial tensile test
fatigue failure mode
characteristic fatigue life
acoustic emission
分类号
TU399 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
正交异性钢桥面板结构体系的疲劳破坏模式和抗力评估
张清华
李俊
郭亚文
袁道云
卜一之
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
47
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职称材料
2
锈蚀钢筋混凝土T梁的疲劳性能试验
何肖斌
颜全哲
孙颖
林新鹏
卓卫东
《水利与建筑工程学报》
2024
0
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职称材料
3
FRP胶栓混接节点疲劳性能试验研究
王进潇
李思达
程斌
闫兴非
张凯龙
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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