介绍
钢筋混凝土构件的疲劳验算采用显性疲劳验算(设计等级 3)。 这种方法虽然具有很高的准确性,但是也需要大量的计算工作。 为此,人们开发了两种简化的设计方法。 三个设计等级 1 和 2 之前,前者定义了最大容许应力范围,后者采用等效损伤应力进行简化疲劳设计。
在 RFEM 6 中分为设计等级 1 和设计等级 2。
设计等级 1 = 简化计算
本次验算时,不重复周期作用的基本组合如公式 5所示。必须满足欧洲规范 EN 1992-1-1, 6.67。 对应于 "SLS-Frequent" 的作用组合有式 7. 6.15(根据 EN 1990)
在纵向钢筋设计中,最大钢筋应力范围不得超过规范中规定的应力范围值。 需要分别计算由弯矩和轴力产生的荷载,以及扭矩、弯矩、轴力和剪力的相互作用。 这里 ΔσS,max是钢筋最大的应力范围,k1是容许应力范围的系数。
用户可以进行带有和不带有钢筋的剪力设计。 对于不设置抗剪钢筋的验算,需满足以下条件:
对于带有抗剪钢筋的设计,剪力范围不允许超过规范中规定的应力范围。
混凝土压应力和混凝土斜压杆的设计验算需要满足以下条件。 对于混凝土斜压杆的设计验算,对于剪切裂缝,fcd,fat乘以系数 ν1降低。 混凝土压应力由弯矩和轴力计算得出,混凝土正应力由剪力和扭矩计算得出。
设计水平 2 = 损伤法等效应力区
这种验算时需要按照公式 2将反复作用与不利的基本组合进行组合。欧洲规范 EN 1992-1-1,章节 6.69。
- 纵向钢筋的设计验算必须对纵向配筋进行以下设计验算: 需要分别计算由弯矩和轴力产生的荷载,以及扭矩、弯矩、轴力和剪力的相互作用。
根据SN曲线, N* 个荷载循环的损伤等效应力范围必须小于N* 个荷载循环的容许应力范围。
用户可以进行带有和不带有钢筋的剪力设计。 对于不设置抗剪钢筋的验算,需满足以下条件:
在进行抗剪配筋设计时,剪力应力范围不得超过规范中根据 SN 曲线计算的等效损伤应力范围。
混凝土压应力和混凝土斜压杆的设计验算需要满足以下条件。
混凝土压应力由弯矩和轴力计算得出,混凝土正应力由剪力和扭矩计算得出。
改进的损伤等效应力区法
在设计配置中,可以手动调整以下参数。 它们影响应力范围。
- 修正系数 λs
该疲劳损伤等效系数是按照 EN 1992-2 中NN.2.1 和NN.3.1 中基于桥梁结构的规定。 该系数增加了荷载作用的应力范围。 该系数还会考虑交通量、使用寿命、支承构件的跨度,以及车道数量、交通类型和表面粗糙度。
- 定义荷载循环次数
循环次数会影响容许标准应力范围,按照表 6.3N 中规定的 SN 曲线。
小结
通过疲劳验算,用户可以考虑荷载变化引起的应力差异,以及由荷载数目过多引起的材料弱化效应。 对于上述两种方法,都提供了两种简化疲劳验算的方法。
提示信息
疲劳验算时使用一个或多个结果组合的极值进行验算。 因此,用于该计算必须至少创建一个结果组合。