中国公路学报
CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT
2005 Vol.18 No.1 P.40-45


定侧压混凝土双轴拉-压疲劳累积损伤试验研究

Experimental research on fatigue cumulative damage of concrete under cyclic tension-compression with constant confined stress

朱劲松  宋玉普 

摘 要:在对有限预应力混凝土桥梁结构进行损伤分析与剩余寿命估算时,为了解混凝土在双轴波动拉-压应力作用下的疲劳强度和损伤特性,通过室内小尺寸的变截面棱柱体试件的双轴疲劳试验,得到了定侧压下混凝土等幅和变幅重复荷载作用下的轴心拉-压疲劳方程和疲劳变形特性.由等幅疲劳变形模量定义了损伤变量,拟合试验结果得到了相应的损伤演化方程;依据损伤演变与损伤状态、加载条件间的相关性,建立了相应的疲劳损伤模型.研究表明:极限疲劳割线模量衰减率可作为混凝土发生拉-压疲劳破坏的标志;用规范化的疲劳变形模量定义损伤变量,建立的损伤累积模型,用于疲劳损伤分析和剩余寿命预测时具有较高的精度.
关键词:桥梁工程;定侧压混凝土;双轴疲劳试验;疲劳累积损伤;变形模量衰减率
分类号:U441.4 文献标识码:A

文章编号:1001-7372(2005)01-0040-06

基金项目:国家自然科学基金项目(50078010)
作者简介:朱劲松(1975-),男,安徽东至人,工学博士,博士后.Email:zhu.jinsong@163.com
作者单位:朱劲松(大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024;同济大学桥梁工程系,上海,200092) 
     宋玉普(大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024) 

参考文献:

[1]OH B H. Cumulative damage theory of concrete under variable-amplitude fatigue loadings[J]. ACI Materials Journal, 1991,88(1) :41-48.
[2]HOLMEN J O. Fatigue of concrete by constant and variable amplitude loading[J]. Journal of ACI, 1982,79(1) :71-110.
[3]李永强,车惠民.混凝土弯曲疲劳累积损伤性能研究[J].中国铁道科学,1998,19(2):52-59.
[4]朱劲松.混凝土双轴疲劳试验与破坏预测理论研究[D].大连:大连理工大学,2003.
[5]SPARKSP R, MENZIESJ B. The effect of rate of loading upon the static and fatigue strength of plain concrete in compression[J]. Magazine of Concrete Research,1973,25(83) :73-88.
[6]吕培印.混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究[D].大连:大连理工大学,2002.
[7]王瑞敏.混凝土疲劳性能研究[D].大连:大连理工大学,1989.
[8]林燕清.混凝土疲劳累积损伤与力学性能劣化研究[D].哈尔滨:哈尔滨建筑大学,1998.
[9]LEMAITRE J,倪金刚,陶春虎.损伤力学教程[M].北京:科学出版社,1996.
[10]张滨生,吴科如.水泥混凝土疲劳破坏的损伤力学分析[J].同济大学学报,1989,17(1):59-69.


收稿日期:2004年3月17日

出版日期:2005年1月1日