混凝土的疲勞校核
5.1-校核原理
對于(yu)混凝土的壓縮,疲勞強度是應(ying)力變化范(fan)圍和(he)應(ying)力位準的函數(shu)。
該校核適用于(yu)混凝土中纖維的壓(ya)縮和元素架構的剪(jian)切(qie)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(xiao)核
若(ruo)下式成立,則可以(yi)認(ren)為(wei)壓縮狀態下的混(hun)凝土具有足(zu)夠的疲勞強度:
式中:
處于第6頁3.2.3中(zhong)提到(dao)的合力作用下(xia)的纖維(wei)受(shou)到(dao)的最(zui)大(da)抗壓(ya)應(ying)力
處于(yu)同樣合力作用下的(de)同一根(gen)纖維所受到的(de)最小抗壓應力(如果是拉伸應力,則要對其進行校核以(yi)確保)
且(qie):指(zhi)28天之(zhi)內的特征抗壓強度
在實踐中,這足以校(xiao)核(he)以下條(tiao)件:
當用到ENV 1992-1中4.3.7時要考慮在t0時間(jian)內(施加(jia)周期載荷前(qian))混凝土老(lao)化導(dao)致的抗壓強度的增加(jia)。
5.2.2-常(chang)規校核
在沒(mei)有上述情況出現的(de)實例中(zhong)有必(bi)要使用一(yi)個更加復雜的(de)校核(he)。這(zhe)要根據(ju)一(yi)系(xi)列(lie)有效的(de)規則進行。
5.3-剪切狀態下混凝土的校核
在(zai)不(bu)(bu)使用抗剪(jian)鋼筋的構件中,若不(bu)(bu)滿足(zu)以(yi)下任何條件,則不(bu)(bu)需要對剪(jian)切(qie)應力下混凝土(tu)進行疲(pi)勞校(xiao)(xiao)核(he)。否則,就要用到一(yi)個更(geng)復雜(za)的校(xiao)(xiao)核(he):
式中:
第6頁(ye)3.2.3中提及的合(he)力作(zuo)用下(xia)的最大(da)公(gong)稱剪切應力
同一合力作用下(xia)同一截面所受最小公稱剪切應力
使用(yong)設計(ji)剪切(qie)強度(由prEN 1992-1中式(6.2)得到)
式中:
bw: 所研究橫(heng)截面的(de)寬度
d: 所研究橫(heng)截面(mian)的靜態高度
在沖剪應(ying)力(li)的(de)實(shi)例中,用于(yu)計算的(de)最大及最小剪切應(ying)力(li)要滿足式(12)和(13)。
6-耐疲勞細節設計
構架的細節設計要遵(zun)循以(yi)下(xia)原則:
-如果(guo)有可(ke)能,要將構(gou)架、錨固(gu)和預應(ying)力元(yuan)素之間的(de)耦合器的(de)連接放到應(ying)力范(fan)圍較低的(de)區(qu)域。
-不能(neng)對預變(bian)形鋼和通風管道進行焊接。
-如(ru)果有可能,要(yao)盡量(liang)避免對構架進(jin)行(xing)焊接(包括使(shi)用電焊網),因為焊接會使(shi)疲勞強度大(da)幅減小。
-如(ru)果在構架中承重焊(han)(han)接不可避免,則只(zhi)能使(shi)用對頭(tou)焊(han)(han)接。
-禁(jin)止對鋼(gang)筋、預應力(li)鋼(gang)和通風(feng)管道使用平頭焊接。
-在鋼筋的機(ji)械連接(jie)(jie)或(huo)者焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)處,要利用先前(qian)的檢測對連接(jie)(jie)點(dian)的疲勞強(qiang)度進(jin)行校(xiao)核。
-剪(jian)切鋼筋(jin)要(yao)裝(zhuang)入主加固件中,并且要(yao)注(zhu)意(yi)使剪(jian)切箍筋(jin)上包覆的混凝(ning)土保護層至少應該滿(man)足指定(ding)最小(xiao)值。
-構架的曲率半徑(jing)在任何(he)情況下都(dou)不(bu)能(neng)小(xiao)于標(biao)準中指定的最小(xiao)值(zhi)。
-因(yin)使用未粘合的預應力鋼筋而(er)產(chan)生預應力時,要將(jiang)錨固和任何一個耦合器作為決定因(yin)素。
一定要(yao)仔細考慮放置構(gou)架的過(guo)程,并(bing)且(qie)構(gou)架的放置要(yao)方便混凝土的澆注(zhu)與操作。
7-校正因子
7.1-加強鋼與預應力鋼
加(jia)強(qiang)鋼(gang)與預應(ying)力鋼(gang)的破壞等效應(ying)力范(fan)圍應(ying)根(gen)據(ju)等式(14)計(ji)算(suan):
式中:
鋼(gang)筋應力(li)范(fan)圍取決(jue)于不常有的合力(li)作(zuo)用下的負載模(mo)型71(被放置在最不利的
位(wei)置(zhi)),包括根據ENV 1991-3所得出的動載系數(見參考(kao)文獻-第24頁)。
用于根據由產生的(de)應力范圍計算破壞等(deng)效應力范圍的(de)校正因子。
第17頁表3 中(zhong)給出的數值(zhi)是按照(zhao)得(de)出的。
校正因子考慮了(le)跨距、年交(jiao)通量(liang)、使用壽命(ming)和多軌道。它可(ke)以按照下面的公式計算得出:
式中:
考慮構件和流量(liang)結構的跨距(ju)所得到的因子
考慮年交通量所得到的因子(zi)
考慮使用壽命所得到的因子
考慮(lv)多(duo)軌道(dao)所得到因子(zi)
因子是構(gou)件(jian)和流(liu)量結構(gou)跨度的函數。ENV 1991-3中的表(biao)F.1和F.2中提及的標準流(liu)量結構(gou)和擁擠流(liu)量結構(gou)的值可(ke)以由表(biao)3得出。
對于其他類(lei)型列(lie)車的組合,因子可以(yi)根據所(suo)提供的相關文件(jian)計算得出(例(li)如(ru),題為(wei)“歐洲規(gui)范2,第二部分,負載、阻抗及校正格式中橋梁軌道混凝(ning)土的疲勞設計”的說明(ming)文件(jian))。
的值是由年交(jiao)通量得(de)到的,可以用(yong)等式(16)計算:
式中:
交通量(公(gong)噸(dun)每年每軌道)
S-N曲線斜率(lv)
的(de)值代表使用壽(shou)命的(de)影(ying)響,可以用等(deng)式(17)計算:
式中:
橋梁的(de)設(she)計使用(yong)壽(shou)命(年)
S-N曲(qu)線斜(xie)率
的(de)(de)值代表多軌道的(de)(de)影(ying)響,雙軌道荷(he)載的(de)(de)影(ying)響可以(yi)按等式(18)計算(suan):
2023年8月10日