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腐蚀与疲劳耦合作用下钢筋混凝土桥梁数值模拟方法研究

马广强

  钢筋混凝土桥梁结构在运营过程中不仅要受到外部腐蚀环境的影响,同时还要受到疲劳荷载的作用,腐蚀与疲劳耦合作用会使钢筋混凝土桥梁的使用寿命大大降低。因腐蚀与疲劳退化而导致的工程事故不断发生,腐蚀与疲劳耦合作用下的结构性能退化问题也越来越受到重视。本文在国内外已有研究成果的基础上,提出了钢筋混凝土桥梁耐久性退化及腐蚀与疲劳耦合作用下钢筋混凝土桥梁性能退化的数值模拟方法,并利用本文所提出的方法分别对腐蚀环境下、腐蚀与疲劳耦合作用下的钢筋混凝土桥梁性能退化问题进行了数值模拟分析。本文主要工作如下: 1、系统总结了钢筋混凝土桥梁在腐蚀环境下影响耐久性退化的主要因素、既有的耐久性退化模型及疲劳退化模型,并在此基础上提出了增加铁锈作用的钢筋混凝土桥梁耐久性退化的数值模拟方法及分析流程。 2、以一矩形截面的钢筋混凝土简支梁为例,应用本文提出的数值模拟方法对简支梁耐久性退化进行数值模拟分析,结果表明,该方法能够有效的模拟结构耐久性退化。 3、运用二维和三维两种建模方法,对一工程实例进行了耐久性退化数值模拟,结果表明,二维有限元模型可应于钢筋锈蚀中后期(钢筋截面损失率大于10%)的数值模拟,三维有限元模型较适合模拟钢筋锈蚀初期(钢筋截面损失率小于10%)的耐久性退化。 4、以腐蚀环境下的钢筋混凝土桥梁性能退化数值模拟方法为基础,提出了腐蚀与疲劳耦合作用下钢筋混凝土桥梁性能退化的数值模拟方法,应用该方法对腐蚀与疲劳耦合作用下的某T型钢筋混凝土梁性能退化进行数值模拟分析,分析结果验证了该数值模拟方法的有效性。……   
[关键词]:钢筋混凝土桥梁;耐久性;数值模拟;腐蚀与疲劳耦合
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2010年