基于強度包絡(luò)理論的混凝土疲勞剩余強度計算模型

劉芳平，周建庭

(1.重慶三峽學(xué)院　土木工程學(xué)院，重慶　404000;2.重慶交通大學(xué)　土木工程學(xué)院，重慶　400074)

基于強度包絡(luò)理論的混凝土疲勞剩余強度計算模型

劉芳平1,2，周建庭2

(1.重慶三峽學(xué)院土木工程學(xué)院，重慶404000;2.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶400074)

摘要：為了研究疲勞荷載作用下混凝土剩余強度退化規(guī)律，基于強度包絡(luò)理論，推導(dǎo)了混凝土經(jīng)歷任意次數(shù)疲勞加載后的剩余強度包絡(luò)線方程，建立了任意次數(shù)疲勞加載后的混凝土剩余強度計算模型，并用試驗進行了驗證分析。研究結(jié)果表明：模型假設(shè)的疲勞破壞判據(jù)正確，選擇的剩余強度包絡(luò)線合理；計算結(jié)果符合混凝土剩余強度退化規(guī)律并滿足邊界條件，模型能有效模擬混凝土在疲勞過程中的剩余強度退化規(guī)律；因引入線性損傷函數(shù)，模型計算的混凝土剩余強度退化規(guī)律更接近線性變化，而試驗趨向于非線性變化，應(yīng)力水平越低這種傾向性更明顯；特定疲勞次數(shù)剩余強度計算值接近試驗值，平均誤差只有2%。

關(guān)鍵詞：道路工程；疲勞剩余強度；包絡(luò)理論；混凝土；強度計算模型

0引言

混凝土在使用中會承受循環(huán)荷載，在這些高頻重復(fù)荷載下可能會在低于材料屈服或極限強度條件下產(chǎn)生疲勞破壞，或雖未發(fā)生疲勞破壞，但終會因剩余強度低于初始強度造成安全隱患。因此，研究混凝土材料疲勞強度耗散十分重要。國內(nèi)外大量學(xué)者對混凝土等復(fù)合材料剩余強度的衰減規(guī)律提出了自己的表達式。……