多跨钢筋混凝土连续梁损伤前后力学变化探究

高宇航，郝达靖，李国廷，林 淼

（吉林建筑大学交通科学与工程学院，吉林 长春 130118）

0 引言

钢筋混凝土梁局部出现的损伤会引起整个连续梁的内力发生变化，严重影响桥梁的承载能力和使用安全。目前国内学者关于桥梁损伤识别进行了深入研究，总结出相关的桥梁检测方法，主要分为静态检测[1-3]和动态检测[4-7]。

本文通过有限元分析软件Midas 建立损伤程度不同的多跨连续梁模型，分析计算了混凝土连续梁损伤后的内力变化规律。

1 模型建立

模型属性选定混凝土材料的泊松比为0.2，容重为 25 kN/m3，混凝土弹性模量 3.45×107kPa，钢筋弹性模量2.0×108kPa 。为研究边跨跨中损伤前后力学变化规律探究，对3 种不同跨数的连续梁进行研究，如图1 所示。采用Midas 建模如图2 所示。

图1 各跨跨径分布图（m）

图2 各跨数Midas 模型图

每种钢筋混凝土连续梁均在边跨跨中位置施加500 kN 的集中力，为模拟结构不同程度的损伤，同时设定结构损伤处宽度分别为0 m，2 m，4 m，8 m，具体信息如图3 所示。

图3 不同损伤宽度示意图

2 内力变化讨论

2.1 不同损伤宽度下边跨跨中内力变化讨论

1）三跨钢筋混凝土连续梁内力变化曲线如图4～图 6 所示。

图4 各损伤宽度下剪力变化图

图5 各损伤宽度下弯矩变化图

图6 各损伤宽度下挠度变化图

①根据图4 分析得到，在不损伤情况下边跨跨中至第2 号支座之间剪力最大。其损伤宽度为0 m，2 m，4 m，8 m 的情况下剪力值依次为289.74 kN，290.41 kN，291.52 kN，293.69 kN；剪力值增长率分别为0.2%,0.6%,1.4%。整理上述数据得到：剪力值随着损伤宽度的上升而上升。

②根据图5 分析得到，在不损伤情况下边跨跨中正弯矩最大，第2 号支座负弯矩最大。……