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宋力
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- 所属机构:中南大学土木工程学院
- 所在地区:湖南省 长沙市
- 研究方向:建筑科学
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
- 余志武
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- 施楚贤
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- 2013年
- 按照"动静结合,以静制动"的试验方法,通过6片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳变形和裂缝扩展规律。研究表明:重载铁路预应力混凝土桥梁疲劳开裂后的跨中挠度和裂缝扩展基本符合快速增长、稳定发展和急剧变化的"三阶段"发展规律;重载铁路预应力混凝土桥梁疲劳开裂后的跨中挠度可以按残余挠度和瞬时挠度进行计算;疲劳开裂后的裂缝不仅包括纯弯段内的正截面裂缝,还包括剪跨区内的弯剪斜裂缝和腹剪斜裂纹,前者主要出现在疲劳稳态阶段,后者主要出现在疲劳破坏阶段。根据试验结果,提出"损伤梁单元模型"和"经验公式拟合"两种跨中挠度计算方法,结果表明在疲劳稳态过程中,跨中挠度的放大系数在20%～30%左右,临近疲劳破坏时在80%～100%左右。此外,利用统计方法提出一个用疲劳循环次数比表征的增大系数,以此来考虑循环次数和疲劳寿命的影响,进而描述疲劳裂缝发展的"三阶段"规律,计算结果表明混合配筋合适的预应力混凝土梁发生梁底普通钢筋疲劳断裂破坏时,对应纯弯段最大主裂缝宽度约在0.50～0.55mm左右,该方法可以满足工程上的精度要求。
- 李进洲余志武宋力
- 关键词：重载铁路预应力混凝土梁
- 自然环境温度作用下一维混凝土内温度响应模型
- 2014年
- 基于传热方程和傅里叶级数推导出一维混凝土内温度响应模型,并探讨其相关参数。通过现场试验,研究自然环境温度作用下的一维混凝土内温度响应规律,利用实测结果验证混凝土内温度响应模型的合理性;此外,利用实测数据验证求解混凝土传热系数方法的可行性。试验结果表明:所建立的一维混凝土内温度响应模型可表征自然环境温度作用下混凝土内温度响应规律,其理论拟合曲线与混凝土内实测温度值吻合较好;推导出的表面换热系数公式可以作为求解其值的新方法。
- 刘鹏余志武陈令坤宋力
- 关键词：温度热扩散系数响应谱幅值
- 重载铁路桥梁疲劳试验研究被引量：40
- 2012年
- 借助现代光纤光栅传感、传统应变片和891-Ⅱ拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过12片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:重载铁路桥梁疲劳破坏前预应力筋和非预应力筋应力幅值比约为0.6～0.7,疲劳破坏由梁底非预应力筋疲劳断裂引起,主要是因为两种力筋疲劳破坏强度相差较大造成的,预应力筋和受压区混凝土的应力幅较低,一般不会发生疲劳破坏;疲劳下限相同时,不同上限下普通钢筋疲劳断裂时的应变幅值和断口基本相同,不同的是疲劳寿命;疲劳重复荷载下,混凝土、力筋荷载-应变曲线不断向拉(压)应变增大方向"移动",大致呈三阶段特征,在向疲劳损伤演变过程中,曲线斜率不断变小;疲劳下限相同的梁,刚度衰减终值基本相同,非预应力筋疲劳断裂后试验梁体剩余48%～54%左右的刚度;30t轴重下,模型梁受拉普通钢筋疲劳稳态下的应力幅值158～176MPa,预应力筋应力幅值78～117MPa,桥梁容许疲劳寿命275～325万次,极限疲劳寿命350～450万次。
- 余志武李进洲宋力
- 关键词：重载铁路预应力混凝土梁
- 普通钢筋锈蚀后预应力混凝土桥梁疲劳试验研究被引量：10
- 2014年
- 借助传统应变片和891拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过9片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究了普通钢筋锈蚀后预应力混凝土桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:梁底普通钢筋锈蚀后(预应力筋不锈蚀),只要钢筋没有发生锈蚀断裂破坏,混合配筋合适的预应力混凝土梁的静载承载力与普通没有锈蚀梁的承载力相差不大。锈蚀率超过一定界限后(20%),钢筋在坑蚀处断裂,梁的静载承载力会急剧降低,表现为少筋梁的脆性破坏特征。疲劳反复荷载作用下构件的中性轴位置基本保持不变,不像非锈蚀试件那样呈现出明显的3阶段变化过程;锈蚀率超过7%以后,容许疲劳疲劳寿命会急剧减少,达40%左右。
- 余志武李进洲宋力
- 关键词：桥梁工程预应力混凝土梁钢筋锈蚀
- 自然环境中混凝土内湿度响应规律被引量：2
- 2013年
- 基于饱和水汽压方程探讨了湿度采用相对湿度和水汽密度表达形式间的关联,并通过理论推导和现场实测法研究了自然环境中空气湿度变化和混凝土内不同深度处湿度响应规律,从而建立了自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型.试验结果表明:所构筑的自然环境湿度作用谱和混凝土内湿度响应谱模型可用于描述环境湿度变化与混凝土内湿度响应规律.自然环境相对湿度曲线随时间发生周期性波动,而混凝土内湿度随距表层深度的增加而增大且一定深度处相对湿度短时间内基本恒定.与采用相对湿度表达形式相比,采用水汽密度表达形式可更好地定量表征不同环境条件下的环境湿度变化规律.
- 刘鹏余志武宋力
- 关键词：混凝土相对湿度
- 碳化与列车荷载耦合作用下城市轨道交通U型梁腐蚀疲劳寿命评估被引量：6
- 2022年
- 为了研究碳化环境与重复列车荷载耦合作用下城市轨道交通U型梁的疲劳损伤演化规律以及腐蚀疲劳性能,提出一种考虑碳化锈蚀与疲劳耦合效应的城市轨道交通U型梁腐蚀疲劳寿命评估方法,研究混凝土保护层疲劳开裂对钢筋锈蚀的加速效应以及钢筋锈蚀对疲劳抗力的影响。针对某城市轨道交通高架线的30 m预应力混凝土U型梁,采用该方法评估该U型梁在设计工况下的疲劳损伤演化规律和腐蚀疲劳寿命,并分析不同列车通行频率和碳化环境对疲劳损伤演化及腐蚀疲劳寿命的影响。研究结果表明:在所设计的碳化环境和列车通行频率下,U型梁的腐蚀疲劳寿命为403 a,表明U型梁的腐蚀疲劳性能良好;碳化环境和列车通行频率对U型梁腐蚀疲劳寿命影响较大;与设计工况相比,极端碳化环境和极限列车通行频率分别导致U型梁的腐蚀疲劳寿命下降30.28%和31.27%,在两者共同作用下,腐蚀疲劳寿命下降45.41%。
- 崔晨星宋力陈桂香余志武
- 关键词：城市轨道交通U型梁腐蚀疲劳寿命
- 碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验被引量：1
- 2009年
- 完成了粘贴碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明,碳纤维布加固可以明显提高梁的疲劳寿命,减小梁的变形,提高梁的疲劳抗裂性能。因此,粘贴碳纤维布可以较大提高锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,延长锈蚀钢筋混凝土结构的使用寿命,为碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。
- 宋力张伟平
- 关键词：碳纤维布锈蚀钢筋混凝土梁
- 混凝土砌块砌体抗压强度公式试验研究被引量：8
- 2011年
- 通过27个抗压试件的静力,分析了混凝土砌块砌体受压破坏机理,分别利用应力法和应变法推导砌体的抗压强度表达式,并将公式的计算值及试验结果与砌体结构设计规范取值进行比较。对比表明本研究公式较现行规范公式考虑的更为全面、合理,为从理论上建立砌体抗压强度公式作了有益的探讨。
- 张潞宋力
- 关键词：混凝土砌块砌体抗压强度
- 疲劳重复荷载下预应力混凝土梁的刚度退化规律被引量：7
- 2013年
- 通过12片预应力混凝土梁的疲劳试验,对预应力混凝土梁的疲劳破坏形态进行了研究,对疲劳加载过程中预应力混凝土梁跨中挠度和混凝土应变随重复荷载次数的变化规律进行了重点分析,建立了基于实测挠度、压应变和中和轴高度的预应力混凝土梁刚度退化模型。结果表明:疲劳上限值越大其刚度退化越明显,接近线性衰减;随着疲劳上限值的降低,刚度衰减出现明显的相对稳定过程;对于疲劳下限荷载相同的梁,动态割线刚度衰减曲线上终值基本相同,即非预应力筋发生疲劳断裂后梁体刚度还有48%～54%。
- 李进洲余志武宋力
- 关键词：桥梁工程预应力混凝土梁挠度中和轴
- 基于直接概率积分法的重载铁路RC梁疲劳可靠度分析被引量：3
- 2023年
- 既有重载铁路线路运营列车轴重提高会造成钢筋混凝土(RC)梁产生更加严重的疲劳问题,影响桥梁的服役性能。为研究重载铁路RC梁的疲劳可靠度,从概率的角度保障重载铁路桥梁的服役安全,根据重载铁路的运营特点,建立重载铁路RC梁的疲劳功能函数,提出基于直接概率积分法的重载铁路桥梁结构的疲劳可靠度分析方法。以某既有重载铁路跨度为8 m的RC简支板梁为例,分析该重载铁路的不同轴重货运列车的荷载模型,将列车轴重与动力系数作为随机变量,并通过移动荷载法与雨流计数法获取钢筋等效应力幅的概率模型。在此基础之上,结合重载铁路的等效运营谱,对跨度为8 m的RC板梁进行疲劳可靠度评估,并探讨年运量及列车轴重对疲劳可靠度的影响。研究结果表明:直接概率积分法能够高效精确地对重载铁路RC梁进行疲劳可靠度评估。在该重载铁路运营的前20年,疲劳失效概率均小于规范规定的限值。随着重载铁路年运量的提高,RC板梁的疲劳失效概率显著增大。运营列车轴重从23 t增大至25 t对RC板梁的疲劳可靠度影响较小。开行30 t轴重列车会造成RC板梁的疲劳可靠度严重下降,需要加强重载铁路桥梁的养护维修。研究结果可为重载铁路RC桥梁的设计与养护维修提供依据。
- 高天骁李铸珅张佳旺宋力崔晨星余志武
- 关键词：重载铁路钢筋混凝土梁疲劳可靠度
