装配式PC箱梁刚度退化及识别的足尺试验

来源：中国血液净化杂志2020年第3期北京时间：

作者：周勇军, 赵煜, 周颖, 姚恒盈

单位：1. 长安大学 旧桥检测与加固技术交通运输行业重点实验室, 陕西 西安 710064;2. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51678061, 51978063); Natural Science Foundation of Shaanxi Province (2019JM-362); Transportation Construction Technology Project of Shanxi Province (14-2-08, 15-2-01)

摘要：为了明确装配式预应力混凝土（PC）梁刚度在损伤状态下的退化规律，针对3片30 m预应力混凝土箱梁开展了足尺模型试验研究。首先，建立了损伤梁的结构静动刚度识别模型，基于跨中挠度提出了结构等代静刚度计算式，基于自振频率提出了结构等代动刚度的计算式；其次，对足尺箱梁进行了多工况的静力逐级加载和动力交替试验，分析了箱梁裂缝、挠度、频率等特征参数随荷载的演化规律，研究了损伤状态对箱梁特征参数的影响；再次，通过有限元模型修正给出了箱梁动刚度衰减系数，研究了结构静动刚度随损伤状态的衰减规律，分析了静动刚度差异的原因；最后，建立了结构静动刚度衰减系数和裂缝特征参数之间的经验回归式，并与现有研究成果进行了对比。结果表明：初始损伤状况对箱梁受荷后的裂缝统计分布特征参数有一定影响；箱梁开裂后在相同荷载下的结构等代静、动刚度衰减程度并不相同，其中最终的静刚度衰减系数为0.30，最终的动刚度衰减系数为0.80；足尺梁与室内缩尺模型梁的静刚度衰减系数并不相同。所提出的静、动刚度衰减公式较为简洁，可用于实际损伤箱梁的结构性能评估。

关键词：桥梁工程,预应力混凝土,足尺试验,刚度识别,裂缝特征参数,挠度,频率

基金资助：国家自然科学基金项目（51678061，51978063）；陕西省自然科学基金项目（2019JM-362）；山西省交通建设科技项目（14-2-08，15-2-01）