既有混凝土桥梁疲劳寿命与使用安全评估_王春生

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1、第２５卷第６期中国公路学报Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．６２０１２年１１月ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔＮｏｖ．２０１２文章编号：１００１－７３７２（２０１２）０６－０１０１－０７既有混凝土桥梁疲劳寿命与使用安全评估王春生１，周江２，吴全有３，王玉娇１，董小红１（１．长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心，陕西西安７１００６４；２．中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安７１００７５；３．杭州湾跨海大桥管理局，浙江宁波３１５０３２）摘要：基于混凝土桥梁疲劳失效机理，提出了基于Ｓ－Ｎ曲线和断裂力学的混凝土桥梁疲劳寿命与

2、使用安全评估方法。采用现场监测数据，对七狼窝黄河大桥Ｔ型梁受拉主筋的疲劳寿命进行了估算。结果表明：采用Ｍｉｎｅｒ疲劳损伤线性累积准则能够较好预测混凝土梁的疲劳使用寿命，考虑腐蚀影响时钢筋腐蚀疲劳寿命降低显著，仅为９３年；按断裂力学模型估算的七狼窝黄河大桥Ｔ型梁受拉主筋的疲劳寿命约为２８０年，但计算结果未考虑腐蚀对疲劳寿命的影响，在进一步研究中应计入腐蚀对钢筋断裂力学参数的影响；混凝土桥梁疲劳寿命评估结果为既有桥梁科学维护决策提供了技术支撑。关键词：桥梁工程；混凝土桥梁；安全评估；疲劳损伤；断裂力学；疲劳寿命中图分类号：Ｕ４４８．３３文献标志码：ＡＦ

3、ａｔｉｇｕｅＬｉｆｅａｎｄＳｅｒｖｉｃｅＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒＥｘｉｓｔｉｎｇＣｏｎｃｒｅｔｅＢｒｉｄｇｅｓ１，ＺＨＯＵＪｉａｎｇ２，ＷＵＱｕａｎ－ｙｏｕ３，ＷＡＮＧＹｕ－ｊｉａｏ１，ＤＯＮＧＸｉａｏ－ｈｏｎｇ１ＷＡＮＧＣｈｕｎ－ｓｈｅｎｇ（１．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＬａｒｇｅＨｉｇｈｗａｙＳｔｒｕｃｔｕｒｅＳａｆｅｔｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００６４，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＣＣＣＦｉｒｓｔＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌ

4、ｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉａｎ７１００７５，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；３．ＨａｎｇｚｈｏｕＢａｙＣｒｏｓｓ－ｓｅａＢｒｉｄｇｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０３２，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅｓｕｎｄｅｒｆａｔｉｇｕｅｌｏａｄｓ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎＳ

5、Ｎｃｕｒｖｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃｓａｐｐｒｏａｃｈ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｒｅｂａｒｉｎＴｓｈａｐｅＲＣｄｅｃｋｇｉｒｄｅｒｏｆＱｉｌａｎｇｗｏＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄ．ＴｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＳ－Ｎｃｕｒｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｒｅｂａｒｗｅｌｌ，ａｎｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｄｅｃｒｅａｓｅｑｕｉｃｋｌｙｃｏｎｓ

6、ｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｆｆｅｃｔ，ｉｓｏｎｌｙ９３ｙｅａｒｓ．ＴｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｄｅｃｋｇｉｒｄｅｒｆｏｒＱｉｌａｎｇｗｏＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＢｒｉｄｇｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｆｒａｃｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｍｏｄｅｌｉｓａｂｏｕｔ２８０ｙｅａｒｓｗｉｔｈｏｕｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｉｎｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄ

7、ｅａｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｃｏｎｃｒｅｔｅｂｒｉｄｇｅ；ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅ；ｆｒａｃｔｕｒｅｍｅ－ｃｈａｎｉｃｓ；ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ收稿日期：２０１１－１２－１０基金项目：高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金项目（２００７Ｂ４９）；陕西省交通科学技术研究项目（０７－０４Ｋ）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（ＣＨＤ２０１２ＺＤ００

8、８）；交通运输部西部交通建设科技项目（２０１１３１８５１９１４１０）作者简介：王春生（１９７２－），男，黑龙江绥化人，教授