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

• 作者: 崔晨星 宋力 陈桂香 余志武
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 城市轨道交通 U型梁 腐蚀疲劳寿命 碳化锈蚀 耦合作用 疲劳损伤演化
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 能源工程? 交通运输工程|Energy Engineering, Traffic and Transportation Engineering
• 页码范围: 747-755
• 页数: 9页
• 分类号: TU997|U24
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2022.02.037

摘要

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％.