冻融循环与疲劳耦合作用下混凝土桥面板的损伤劣化与寿命预测

采用多尺度有限元模拟方法DUCOM-COM3,并结合试验对钢筋混凝土桥面板的冻融损伤以及损伤后疲劳性能进行了分析研究。结果表明,基于多孔介质力学的模拟方案能够较好地模拟大尺度钢筋混凝土桥面板的冻融循环过程的孔隙压力和材料损伤,同时采用统一损伤模型可对冻融损伤后的疲劳性能进行耦合分析。不同冻融循环周期下的桥面板损伤分析表明,尺寸效应带来温度传递滞后性,当冻融循环周期较短时,桥面板损伤不均匀分布,冻融损伤只存在于结构表面。而对于较长冻融循环周期来说,混凝土内部同样会出现严重冻融损伤。另外,分析结果显示引气量以及钢筋布置对冻融损伤有着显著影响。最后,对不同冻融损伤程度桥面板在不同湿度条件的疲劳性能进行了分析研究,研究表明,冻融循环过程产生的损伤会导致桥面板疲劳性能下降,且在潮湿状态下冻融损伤的影响更为严重。

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本文档关键词:耦合,混凝土,损伤,预测,循环