高强钢筋疲劳性能试验研究

摘要：研究目的:我国设计规范因缺少高强钢筋疲劳设计参数，给高强钢筋在铁路工程中的推广应用带来 困难。为贯彻落实国家产业政策，充分发挥高强钢筋技术经济性能以及为标准修订提供技术支撑，开展铁路 工程应用高强钢筋的试验研究。针对两种生产工艺（微合金化、细晶粒），两个强度级别(400 MPa、500 MPa)， 四种直径（16 mm、20 mm、25 mm、32 mm)的高强钢筋进行研究。系统进行高强钢筋母材及连接接头的疲劳性 能试验，疲劳试验的截止循环次数为107次。 研究结论：(1)采用动态标定措施后，母材、接头的对比试验均表明高频疲劳试验机与低频疲劳试验机试 验结果无明显差异，高频疲劳试验机可用于高强钢筋的疲劳试验；（2)摸索出适用于不同强度级别高强钢筋 母材和接头的夹持端处理方法，解决了钢筋疲劳试件在夹持端易于断裂的技术难题，避免了钢筋疲劳试件的 定制，实现了钢筋试件的随机取样；（3)通过对大量试验数据的统计分析，提出了高强钢筋母材及闪光对焊、 电弧焊、直螺纹三种连接接头的应力循环次数达107次的P 斤曲线和疲劳抗力方程，填补了国内空白，为高强钢筋在我国的推广应用提供了依据；（4)根据107次高疲劳寿命区的特点，采用双对数双折线方法进行 试验数据的分析处理，并综合考虑了置信度、保证率等因素，使P-S-W曲线适用于不同样本条件，较好地反 映了高强钢筋疲劳试件的统计特征，为高强钢筋疲劳抗力试验成果的总结提供了理论依据；（5)提出的铁路工程混凝土结构高强钢筋设计规定，其高强钢筋疲劳承载能力计算方法综合考虑了应力比、直径、强度等级、 疲劳损伤、疲劳构造细节类型的影响，且形式上为与国际主流规范接轨的应力幅计算公式，便于设计者使用，（6）该研究成果可广泛应用于我国混凝土结构设计中