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混凝土的疲勞校核

發(fā)布時間:2023-8-10      閱讀次數:1066

混凝土的疲勞校核

5.1-校核原理

對于混凝土的壓縮,疲勞強度是應力變化范圍和應力位準的函數。

該校核適用于混凝土中纖維的壓縮和元素架構的剪切力。

在前面的實例中,按照prEN1992-1中給出的式(6.8),混凝土的疲勞強度在引入因子后會減小。

5.2-壓縮中混凝土的校核

5.2.1-簡單校核

若下式成立,則可以認為壓縮狀態(tài)下的混凝土具有足夠的疲勞強度:

 

式中:

 處于第6頁3.2.3中提到的合力作用下的纖維受到的最大抗壓應力

 處于同樣合力作用下的同一根纖維所受到的最小抗壓應力(如果是拉伸應力,則要對其進行校核以確保)

 

                  且:指28天之內的特征抗壓強度

在實踐中,這足以校核以下條件:

 

當用到ENV 1992-1中4.3.7時要考慮在t0時間內(施加周期載荷前)混凝土老化導致的抗壓強度的增加。

5.2.2-常規(guī)校核

在沒有上述情況出現的實例中有必要使用一個更加復雜的校核。這要根據一系列有效的規(guī)則進行。

5.3-剪切狀態(tài)下混凝土的校核

在不使用抗剪鋼筋的構件中,若不滿足以下任何條件,則不需要對剪切應力下混凝土進行疲勞校核。否則,就要用到一個更復雜的校核:

 

式中:

第6頁3.2.3中提及的合力作用下的最大公稱剪切應力

同一合力作用下同一截面所受最小公稱剪切應力

使用設計剪切強度(由prEN 1992-1中式(6.2)得到)

式中:

bw: 所研究橫截面的寬度

d:  所研究橫截面的靜態(tài)高度

在沖剪應力的實例中,用于計算的最大及最小剪切應力要滿足式(12)和(13)。

 

6-耐疲勞細節(jié)設計

構架的細節(jié)設計要遵循以下原則:

-如果有可能,要將構架、錨固和預應力元素之間的耦合器的連接放到應力范圍較低的區(qū)域。

-不能對預變形鋼和通風管道進行焊接。

-如果有可能,要盡量避免對構架進行焊接(包括使用電焊網),因為焊接會使疲勞強度大幅減小。

-如果在構架中承重焊接不可避免,則只能使用對頭焊接。

-禁止對鋼筋、預應力鋼和通風管道使用平頭焊接。

-在鋼筋的機械連接或者焊接連接處,要利用先前的檢測對連接點的疲勞強度進行校核。

-剪切鋼筋要裝入主加固件中,并且要注意使剪切箍筋上包覆的混凝土保護層至少應該滿足指定最小值。

-構架的曲率半徑在任何情況下都不能小于標準中指定的最小值。

-因使用未粘合的預應力鋼筋而產生預應力時,要將錨固和任何一個耦合器作為決定因素。

一定要仔細考慮放置構架的過程,并且構架的放置要方便混凝土的澆注與操作。

 

7-校正因子

7.1-加強鋼與預應力鋼

加強鋼與預應力鋼的破壞等效應力范圍應根據等式(14)計算:

 

式中:

  鋼筋應力范圍取決于不常有的合力作用下的負載模型71(被放置在最不利的

            位置),包括根據ENV 1991-3所得出的動載系數(見參考文獻-第24頁)。

 

         用于根據由產生的應力范圍計算破壞等效應力范圍的校正因子。

             第17頁表3 中給出的數值是按照得出的。

校正因子考慮了跨距、年交通量、使用壽命和多軌道。它可以按照下面的公式計算得出:

 

式中:

       考慮構件和流量結構的跨距所得到的因子

        考慮年交通量所得到的因子

        考慮使用壽命所得到的因子

        考慮多軌道所得到因子

因子是構件和流量結構跨度的函數。ENV 1991-3中的表F.1和F.2中提及的標準流量結構和擁擠流量結構的值可以由表3得出。

對于其他類型列車的組合,因子可以根據所提供的相關文件計算得出(例如,題為“歐洲規(guī)范2,第二部分,負載、阻抗及校正格式中橋梁軌道混凝土的疲勞設計”的說明文件)。

的值是由年交通量得到的,可以用等式(16)計算:

 

 

式中:

        交通量(公噸每年每軌道)

          S-N曲線斜率

的值代表使用壽命的影響,可以用等式(17)計算:

 

式中:

      橋梁的設計使用壽命(年)

           S-N曲線斜率

的值代表多軌道的影響,雙軌道荷載的影響可以按等式(18)計算:

 

武漢譯路通翻譯

2023年8月10日

 

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