《大跨度波紋鋼腹板PC箱梁橋疲勞特性實驗及數值分析研究》是依託四川大學，由王清遠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大跨度波紋鋼腹板PC箱梁橋疲勞特性實驗及數值分析研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王清遠
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以交變載荷作用下波紋鋼腹板PC組合箱梁失效破壞的成因和發展，損傷累積效應及其演化規律為主線，通過對波紋鋼腹板PC組合箱梁結構材料疲勞損傷破壞和力學模型研究、結構系統的數值模擬與試驗研究，明確採用不同連線形式和不同受力狀態下的波紋鋼腹板PC箱梁橋中出現疲勞薄弱部位及其應力特性的一般規律，探索波紋鋼腹板PC組合箱梁結構材料的細、巨觀疲勞損傷力學特性，疲勞裂紋形成發展過程、損傷演變規律和失效機理，建立波紋鋼腹板PC組合箱梁局部的失效模式、壽命預測評價方法。同時結合深圳擬建南山波紋鋼腹板實橋進行套用研究，探索改善薄弱部位疲勞應力的有效措施並通過試驗和有限元分析雙重驗證，為大跨度波紋鋼腹板PC組合箱梁橋的設計、安全建設、使用壽命內的運行以及規範的修訂提供有力的科學依據及關鍵技術支持。
結題摘要
作為一種新型的鋼—預應力混凝土組合結構形式，近年來波紋鋼腹板PC箱梁橋在橋樑工程中被越來越多的採用，其疲勞性能備受關注。本項目通過對波紋鋼腹板PC組合箱梁結構材料疲勞損傷破壞和力學模型研究、結構組件(包括：PBL剪力連線件、波形鋼腹板鋼樑和波形鋼腹板組合箱梁)的試驗研究與數值模擬，明確了相關的材料和結構的疲勞發生髮展機理、破壞特性和壽命預測模型。探明了鋼材長壽命疲勞裂紋從材料內部萌生的機制、PBL剪力連線件的疲勞開裂模式、波形鋼腹板鋼樑焊接部位的應力集中特性以及波形鋼腹板組合箱梁的疲勞失效模式。疲勞試驗結果表明，本研究所採用的試驗技術能較為有效的提供波形鋼腹板梁疲勞壽命的評價；數值模擬結果表明，本研究所採用的數值模擬技術能較好的考慮到波形鋼樑的特徵幾何和構造參數，提供結構應力集中模式和識別薄弱部位；並且採用建立在數值模擬技術基礎上的壽命預測方法，可為波形鋼腹板梁的疲勞壽命預測提供偏於安全並不太保守的疲勞壽命預測分析的結果。項目研究結果為建立波紋鋼腹板PC組合箱梁由局部到整體的失效模式、安全評估及疲勞壽命預測方法，為相應橋樑的結構設計、安全建設、使用壽命內的運行以及規範的修訂提供有力的科學依據及關鍵技術支持。
