摘要：基于改进损伤算法及多车道精细车流模拟,提出一种新的混凝土桥梁疲劳寿命的预测方法.改进损伤算法将每一次循环造成的损伤计入S-N曲线,对疲劳荷载作用下材料的S-N曲线进行了修正,使得材料疲劳寿命预测结果更贴近真实状况.采用马氏链蒙特卡洛模拟法(Markov Chain Monte-Carlo,MCMC),考虑车流中相邻车型及车道的相关性,生成多车道精细车流.分别通过一组钢筋混凝土梁及一组预应力混凝土梁多级变幅疲劳试验对改进损伤算法的准确性进行了验证.介绍MCMC多车道随机车流模拟的具体流程,并提出基于改进损伤算法及多车道随机车流模拟的混凝土桥梁疲劳寿命预测方法.最后,以某高速公路实测交通流数据与一座跨径为20 m的简支T梁桥为例进行分析.结果表明:5组试件预测误差较常规损伤算法均有明显降低,除两根预应力混凝土梁预测误差较大(53%~56%)外,其余3组试件误差较小(小于8%),表明改进损伤算法可用来预测混凝土桥梁的疲劳寿命;实例分析中,简支T梁桥各主梁应力幅谱呈现多峰分布的特征,与车辆荷载分布特征相似,验证了模拟的合理性;根据改进损伤算法预测,当年交通量增长率(Average Annual Growth Rate,AAGR)为0时,该T梁桥的疲劳寿命为77.50年,不满足设计使用年限要求.AAGR为3%时,疲劳寿命为52.49年,较AAGR为0时下降32.27%.

摘要：为准确评估服役24年后空心板梁的剩余承载能力,将济青(济南—青岛)高速公路改扩建工程中一空心板梁桥拆除并运回实验室进行破坏试验,对空心板关键位置的静力响应指标,如梁体挠度、钢筋应变、混凝土应变及裂缝发展等进行测试,同时对梁体在主要荷载步下的动力特性进行测试。研究结果表明:空心板跨中挠度-正弯矩曲线呈明显的双折线变化规律,实际塑性转折点对应弯矩值分别为公路-Ⅰ级、汽-超20设计荷载效应的2.50倍及4.09倍;空心板进入塑性阶段主要由部分钢筋率先屈服所引起;破坏试验过程中,空心板中性轴由最初位置上移了6.9 cm,受此影响,距离梁底较高的混凝土压应变呈现先增后减的变化规律;进入塑性阶段前,腹板主裂缝宽度增长相对缓慢且基本在0.3 mm以下,之后裂缝增长明显而跨中弯矩增长很小;就动力特性而言,前期试验中空心板自振频率变化微弱,而进入塑性阶段后,空心板一阶振动频率下降明显,基于模态柔度差可进一步对进入塑性阶段前的空心板损伤程度进行量化;由破坏试验所确定空心板梁实际抗弯承载力为规范计算承载力的1.52倍。

摘要：为评估济青高速公路一座在役桥梁的使用状况,对其一片服役20余年空心板开展室内破坏性试验,获取空心板变形、应变、裂缝的变化规律。分析结果发现:空心板破坏时,实测抗弯承载力是规范计算抗弯承载力的1.62倍,是弯矩组合设计值的1.97倍,裂缝最大宽度约2.0 mm,在腹板向上延伸最大长度46 cm。