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结构重复加载的影响:疲劳破坏与抗剪强度

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:在许多情况下,结构上作用有重复荷载,例如车辆、动力设备荷载等,特别是地震区的结构,在地震发生时重复加载的影响更大。随着荷载循环次数的增加,疲劳破坏的形式最终可能表现为与斜裂缝相交的箍筋断裂,其斜截面的承载力明显低于静载的情况。总之,重复加载对抗剪强度的影响主要取决于应力比、荷载水平、循环次数、箍筋的含量和箍筋的表面形状等。

结构重复加载的影响:疲劳破坏与抗剪强度

在许多情况下,结构上作用有重复荷载,例如车辆、动力设备荷载等,特别是地震区的结构,在地震发生时重复加载的影响更大。

当斜截面未开裂或者混凝土的名义应力978-7-111-42850-3-Chapter05-22.jpg=(V/bh0)较小时,重复荷载的作用并没有引起混凝土抗剪机构的退化,箍筋的应力增加很小,当达到一定循环次数时应力趋于稳定。

在高强交变循环荷载作用下,混凝土的名义剪应力较大,斜裂缝宽度较宽。此时,在交变荷载作用下,混凝土的抗剪机构退化较快,比如斜裂缝两侧的骨料咬合作用逐渐减弱,箍筋的应力逐渐增加。随着荷载循环次数的增加,疲劳破坏的形式最终可能表现为与斜裂缝相交的箍筋断裂,其斜截面的承载力明显低于静载的情况。

总之,重复加载对抗剪强度的影响主要取决于应力比(ρ=σmin/σmax)、荷载水平、循环次数、箍筋的含量和箍筋的表面形状(是光面还是变形钢筋)等。在许多国家的抗震设计规范中已经反映了在地震荷载(也是一种重复荷载)作用下构件抗剪强度的降低,比如我国混凝土设计规范考虑抗震时,采取在静力抗剪强度的基础上折减的办法。也有的国家规范规定当考虑地震作用时,箍筋的细部构造采用更严格的限制(如配箍率和箍筋间距等),以弥补地震作用下构件抗剪强度的降低。

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