中国公路学报

作者：贺志启, 陈佳仝, 李文杰, 徐天, 王景全

单位：1. 东南大学 土木工程学院, 江苏 南京 211189;2. 中国交通建设股份有限公司, 北京 100088;3. 江苏扬子江高速通道管理有限公司, 江苏 南京 210049"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52178116, 52578181); Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK20220072); Academician Special Project of CCCC (YSZX-01-2023-01-A, YSZX-03-2024-04-A)

关键词：桥梁工程,性能评估,修正压力场理论,剩余受剪承载力,服役性能

基金：国家自然科学基金项目(52178116,52578181)；江苏省自然科学基金项目(BK20220072)；中交集团院士专项项目 (YSZX-01-2023-01-A,YSZX-03-2024-04-A)*

随着服役时间的增长，大量预应力混凝土箱梁桥出现了腹板开裂等结构病害。为解决在役预应力混凝土箱梁桥裂后性能演化规律及结构剩余承载力难以定量化评定的科学难题，基于修正压力场理论，提出了一种结构裂后剩余受剪承载力的反演分析方法。首先，将箱梁腹板斜裂缝的宽度、倾角等表观参数作为输入，考虑箱梁纵向和竖向预应力的影响，根据开裂混凝土的力学平衡方程、变形相容条件以及材料本构关系，建立表观裂缝病害与结构内部受力状态之间的力学关联模型;然后，推算出开裂混凝土的应力场与应变场，得到给定开裂程度下斜裂缝界面的实际剪应力水平；最后，基于关键剪裂缝理论提出一种适用于实际桥梁结构的极限受剪承载能力计算方法，将实际剪应力水平与极限剪应力相比，得到结构裂后剩余受剪承载力比例，从而实现腹板开裂箱梁桥裂后剩余受剪承载力的定量化评估。研究结果表明：通过构建表观裂缝特征与结构内部受力响应之间的力学耦合关系，可以实现对混凝土结构裂后剩余受剪承载力等关键性态参数的反演识别。将该方法应用于一座在役预应力混凝土连续箱梁桥的性能评估，得到斜向开裂箱梁的剩余受剪承载力及安全储备水平，为在役预应力混凝土箱梁桥的管养决策提供科学依据。

来源：2025年第11期

《中国公路学报》期刊编辑部

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