基于接头损伤指数方法考虑腐蚀-疲劳耦合效应的预制节段式混凝土桥梁全生命周期疲劳脆弱性分析

《Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures》:Full-Life-Cycle Fatigue Vulnerability of Prefabricated Segmental Concrete Bridges Considering Corrosion–Fatigue Coupling Using a Joint Damage Index Method

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月06日 来源:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 3.2

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   摘要 预制拼装桥因其对交通干扰小且环境影响低,被广泛用于加快桥梁建设速度。然而,随着时间推移,拼装节点会成为薄弱环节。单一指标的疲劳评估无法体现各种因素共同导致的结构劣化效应。本研究提出了一种节点损伤指数方

  

摘要

预制拼装桥因其对交通干扰小且环境影响低,被广泛用于加快桥梁建设速度。然而,随着时间推移,拼装节点会成为薄弱环节。单一指标的疲劳评估无法体现各种因素共同导致的结构劣化效应。本研究提出了一种节点损伤指数方法,将腐蚀导致的预应力损失与混凝土劣化情况结合在一起,形成完整的生命周期评估体系。经过实验数据验证的改进有限元模型显示,节点混凝土的压应力比拼装构件本身高9.8%,而节点处的预应力筋在100年后应力会增加10%,接近其极限强度。桥跨中部的节点相比周边拼装构件,出现疲劳破坏的概率要高得多。与传统的一阶和二阶可靠性分析方法相比,所提出的节点损伤指数方法能更准确地反映系统的实际脆弱性,预测误差控制在12%以内,为预制拼装桥的长期耐久性设计提供了坚实的理论基础。

要点总结

  • 提出了一种新的节点损伤指数方法,用于对预制拼装混凝土桥的整个生命周期内的疲劳脆弱性进行评估。
  • 该方法将腐蚀导致的预应力损失与混凝土劣化效应纳入统一的损伤评估框架中。
  • 节点混凝土的压应力比周边拼装构件高9.8%,且节点处的预应力筋在100年的使用期内应力会增加10%。
  • 与传统可靠性分析方法相比,该方法的脆弱性评估结果更为准确,预测误差控制在12%以内。

声明

作者声明本文为原创作品,尚未在其他地方发表。同时保证在编辑流程完成之前,不会将本文提交到其他期刊。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。

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