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在实际工程中混凝土疲劳的问题越来越引起了人们的重视,因为许多实际工程中的桥梁、高速公路、钢筋混凝土结构或其他的结构等不但要承受静载作用,还经常要承受多次重复的循环荷载作用,这就容易使结构发生疲劳破坏。尤其水泥混凝土路面中经常存有积水,在这种情况下会影响道路的疲劳使用寿命。
本文通过在对饱和水素混凝土试件梁的弯曲疲劳试验的基础上,得到了不同应力水平下饱和水素混凝土试件的疲劳寿命,利用威布尔分布理论对原始试验数据进行了统计分析,用疲劳统计学理论研究了含有饱和水素混凝土弯曲疲劳寿命的概率分布规律,得出了饱和水素混凝土的疲劳寿命方程,并与普通素混凝土的疲劳寿命方程进行了比较,得出应力水平在常用的范围内前者的疲劳寿命要比后者短:应力水平越小,二者的疲劳寿命的差值越大;反之,应力水平越大,二者的疲劳寿命的差值越少,但应力水平增大到一定数值时,前者的疲劳寿命值会比后者要大,但增大的幅度不是很大。在研究饱和水混凝土的疲劳寿命分布规律及疲劳方程的基础上,进行了混凝土材料的疲劳弯曲特性的研究,指出目前研究混凝土疲劳破坏准则都是基本上基于应力水平与疲劳寿命曲线(S—N)来研究的。但是S—N曲线也仍然存在着它的不足,导致疲劳寿命存在着很大的离散性;在理论方面同时又进行了混凝土的线性与非线性的疲劳损伤理论的研究。在本次的疲劳实验得到的S—N 曲线基础上,进行了水泥混凝土路面的ANSYS有限元疲劳寿命分析,主要是对不同厚度的面层板进行了疲劳寿命分析,得出面层板的厚度对其的疲劳寿命影响很大。经过ANSYS疲劳分析的结果与理论的计算结果的对比,可知两个分析结果误差不大,进而可证明本次实验数据的疲劳方程的可靠性。