钢筋混凝土斜拉桥寿命期内整体极限承载力分析
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- 2021-04-27
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提出基于定期检测和健康监测技术的斜拉桥结构服役期内主梁整体失效模式及其极限承载力演化规律的分析方法,为结构的全寿命设计以及结构安全预警的分级提供理论依据。首先,利用结构的检测/监测数据,建立与实际结构状态相符的有限元模型,并分析构件的耐久性损伤,在此基础上计算考虑抗力退化的构件的极限承载力;然后,在有限元模型上施加逐级渐进的车辆荷载,分析各构件的内力状态;最后,将荷载效应超过抗力的主梁截面设置为塑性铰,改变结构体系,继续施加车辆荷载,直至结构承受的车辆荷载达到最大值,对应的变结构体系和车辆荷载分别为最终主梁整体失效模式和极限承载力。利用上述方法对我国北方某座干线斜拉桥在运营期内的4个典型状态进行计算分析,研究该桥在运营期内的失效模式及其极限承载力的演化规律。结果表明,所提出的方法可以获得在车辆荷载作用下斜拉桥主梁整体失效模式和相应的极限承载力;斜拉桥在服役过程中主梁开裂、钢筋锈蚀、边界条件变化等导致桥梁结构损伤、甚至结构体系及其相应的力学模型发生较大的变化,使结构失效模式及其极限承载力发生较大的变化。
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