文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
循环荷载作用下混凝土破裂机理研究
姓名:刘学新
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:徐东强
20081101
河北工业大学硕士学位论文
循环荷载作用下混凝土破裂机理研究
摘要
本文首先指出了在实际工程中混凝土疲劳的问题越来越引起了人们的重视,因为许多
实际工程中的桥梁、高速公路、钢筋混凝土结构或其他的结构等不但要承受静载作用,还
经常要承受多次重复的循环荷载作用,这就容易使结构发生疲劳破坏。尤其水泥混凝土路
面中经常存有积水,在这种情况下会影响道路的疲劳使用寿命。
本文通过在对饱和水素混凝土试件梁的弯曲疲劳试验的基础上,得到了不同应力水平
下饱和水素混凝土试件的疲劳寿命,然后利用威布尔分布理论对原始试验数据进行了统计
分析,用疲劳统计学理论研究了含有饱和水素混凝土弯曲疲劳寿命的概率分布规律,得出
了饱和水素混凝土的疲劳寿命方程。并且与普通素混凝土的疲劳寿命方程进行了比较,得
出应力水平在常用的范围内前者的疲劳寿命要比后者短:应力水平越小,二者的疲劳寿命
的差值越大;反之,应力水平S 越大,二者的疲劳寿命的差值越少,但应力水平增大到一
定数值时,前者的疲劳寿命值会比后者要大,但增大的幅度不是很大。
在研究饱和水混凝土的疲劳寿命分布规律及疲劳方程之后,进行了混凝土材料的疲劳
弯曲特性的研究,指出目前研究混凝土疲劳破坏准则都是基本上基于应力水平与疲劳寿命
曲线(S—N)来研究的。但是 S—N 曲线也仍然存在着它的不足,导致疲劳寿命存在着很
大的离散性;在理论方面同时又进行了混凝土的线性与非线性的疲劳损伤理论的研究。
最后,在本次的疲劳实验得到的 S—N 曲线基础上,进行了水泥混凝土路面的 ANSYS
有限元疲劳寿命分析,主要是对不同厚度的面层板进行了疲劳寿命分析,得出面层板的厚
度对其的疲劳寿命影响很大。经过 ANSYS 疲劳分析的结果与理论的计算结果的对比,可
知两个分析结果误差不大,进而可证明本次实验数据的疲劳方程的可靠性。
关键词:饱和水混凝土,疲劳方程,威布尔分布理论,有限元分析
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循环荷载作用下混凝土破裂机理研究
STUDY ON MECHANISM WITH THE BREAK DOWN OF
CONCRETE UNDER THE CYCLIC LOADING
ABSTRACT
This article first introduced that the of concrete fatigue problems caused by increasing
people's attention in the practical engineering。 Because many of the bridges, highways,
reinforced concrete structure or other structure in the practical engineering not only have to bear
the static load, but also often bear the repeated cycle of the load, which may make the structure
to occur fatigue damage。 Especially it often filled with water in the cement concrete pavement,
so in this case, the fatigue life of the road would be affected。
Based on the results of fatigue tests of the plain concrete beam specimens with saturated
water ,this paper received the fatigue life of the plain concrete under different stress levels。
After statistical analysis of the dispersed test date with the Weibull distribution theory,Based on
the experimental results,fatigue life distribution of the plain concrete beam specimens with
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