基于损伤相关性的钢筋混凝土简支梁安全性评价方法研究

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简支梁具有结构简单、架设方便、工期短造价低、结构内力不受地基变形和温度改变的影响等优点,广泛应用于大型交通工程中,特别是各类中小跨度桥梁多采用这种结构。随着服务时间增长,由于自身设计或施工过程中存在问题造成的先天缺陷,或由于超载、事故或自然腐蚀等造成的后天损伤,许多桥梁逐渐出现钢筋锈蚀、截面破损、混凝土强度下降和裂缝等多种形式的损伤,这些损伤影响桥梁的正常使用或造成塌桥等严重工程事故。因此,研究桥梁典型损伤的危害程度及相互关联性,对于此类桥梁的准确评价或养护方案设计具有重要的指导意义。本文主要围绕典型损伤对钢筋混凝土简支T梁和预应力混凝土简支箱梁的变形和强度的影响展开研究,全文包括三个部分:应用ABAQUS讨论了钢筋锈蚀、混凝土强度下降、混凝土截面缺损以及竖向裂缝四种典型损伤对于两种梁挠度的影响,并将主要损伤进行两两结合分析,探讨其相关性。计算结果表明,竖向裂缝和钢筋锈蚀影响较大,其次是混凝土强度下降,而混凝土截面缺损对挠度影响很小,可以不考虑。应用理论分析法讨论了损伤对于钢筋混凝土简支T梁和预应力混凝土简支箱梁的抗弯承载力以及抗剪承载力的影响。计算结果表明,钢筋锈蚀对于梁的抗弯承载力以及抗剪承载力的影响均较大,混凝土强度下降对梁的抗剪承载力影响较大。基于上述结果,建立两种评价方法,探讨两种方法的优、缺点并给出相应的适用条件。
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