文档名：部分预应力混凝土斜拉桥主梁带裂缝状态下疲劳性能试验研究
摘要：为研究大跨度部分预应力混凝土(partiallyprestressedconcrete,PPC)斜拉桥在主梁带裂缝状态下的疲劳性能,以双塔混凝土斜拉桥为工程依托,制作节段缩尺模型.根据有限元计算结果调整节段缩尺模型斜拉索索力及主梁预应力,将主梁受力调整至部分预应力状态.将节段缩尺模型预加载至一定损伤后,开展PPC斜拉桥带裂缝状态下的疲劳性能试验研究.结合实桥荷载谱设计疲劳试验参数,疲劳荷载确定为22～34kN,加载频率为1.5Hz,共循环加载250万次,并在不同循环加载次数下对模型梁进行静载试验.试验结果表明:在有损伤的情况下,在疲劳试验过程中,主梁裂缝处于"闭合-张开-闭合"的循环过程中;随着疲劳荷载加载次数的增加,静载试验中的主梁挠度平稳增加;主梁L/4(L为跨径)、L/2和3L/4截面处体系刚度分别退化了为5.08％、5.19％和6.63％;在不同加载次数的静载上峰值工况下,主梁裂缝平缓发展,裂缝宽度由0.04mm扩展至0.06mm,卸载后,所有裂缝均闭合;在静载试验中,相同荷载作用下的索力基本不变,斜拉索基本无损伤.综合结果表明,PPC斜拉桥在主梁带裂缝状态下体系刚度下降缓慢,斜拉索刚度基本无退化,体系承载能力仍能满足正常使用情况下的要求.
Abstract：Asegmentscaledmodelisproducedbasedonthedoubletowerconcretecable-stayedbridgeastheengineeringfoundationtostudythefatigueperformanceoflarge-spanpartiallyprestressedconcrete(PPC)cable-stayedbridgeswithcrackedmainbeams.Thecableforceandprestressingforceofthemainbeamofthesegmentalscaledmodelwereadjustedtopartialprestressingstatebasedontheresultsoffiniteelementcalculation.ThefatigueperformancetestresearchofPPCcable-stayedbridgewithcrackswascarriedoutafterpreloadingthesegmentalscaledmodeltoacertaindamage.Thefatiguetestparametersweredesignedbycombiningtherealbridgeloadspectrum,andthefatigueloadwasdeterminedas22-34kNwithaloadingfrequencyof1.5Hz,andthecyclicloadingwas2.5milliontimes.Thestaticloadtestswerecarriedoutonthemodelbeamunderdifferentcycleloadingtimes.Thetestresultsindicatedthatthecracksofthemainbeamwereina"closed-open-closed"cyclicprocessduringthefatigueloadingundertheconditionofpre-damage.Thedeflectionofthemainbeaminstaticloadtestsincreasedsteadilywiththeincreaseoffatigueloadingtimes.ThedegradationofthesystemstiffnessatL/4(Lisspan),L/2and3L/4sectionsofthemainbeamwas5.08％,5.19％and6.63％.Thecracksinthemainbeamdevelopedsmoothly,andthecrackwidthexpandedfrom0.04mmto0.06mm,andallthecrackswereclosedafterunloadingunderthepeakloadconditionofthestaticloadwithdifferentloadingtimes.Thecableforcewasbasicallyunchangedunderthesameloadcondition,andthestayedcablewasbasicallyundamagedinthestaticloadtest.Inconclusion,thesystemstiffnessofPPCcable-stayedbridgedecreasesslowlyundertheconditionofmaingirderwithcracks.Thereisnoobviousdegradationofstaycablestiffness.Thebearingcapacityofthesystemcanstillmeettherequirementsofnormaluse.
作者：颜东煌 彭坤帅 袁晟 郭鑫 袁明Author：YANDonghuang PENGKunshuai YUANSheng GUOXin YUANMing
作者单位：长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙410114
刊名：交通科学与工程
Journal：JournalofTransportScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 40(2)
分类号：U448.27
关键词：桥梁工程 斜拉桥 部分预应力混凝土 疲劳试验 刚度 承载能力
Keywords：bridgeengineering cable-stayedbridge partiallyprestressedconcrete fatiguetest stiffness loadcapacity
机标分类号：U442.5TU317.1TU473.1
在线出版日期：2024年5月13日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，湖南省交通科技项目，湖南省自然科学基金项目，湖南省研究生科研创新项目，湖南省研究生科研创新项目部分预应力混凝土斜拉桥主梁带裂缝状态下疲劳性能试验研究[
期刊论文] 交通科学与工程--2024, 40(2)颜东煌 彭坤帅 袁晟 郭鑫 袁明为研究大跨度部分预应力混凝土(partiallyprestressedconcrete,PPC)斜拉桥在主梁带裂缝状态下的疲劳性能,以双塔混凝土斜拉桥为工程依托,制作节段缩尺模型.根据有限元计算结果调整节段缩尺模型斜拉索索力及主梁预应力...参考文献和引证文献
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