基于Mann-Kendall准则的波形钢腹板梁受力状态表征

作     者：豆飞 陈峰 

作者机构：陕西省交通规划设计研究院有限公司 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室 

出 版 物：《中外公路》 (Journal of China & Foreign Highway)

年 卷 期：2025年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2021YFB2601000) 

主　　题：波形钢腹板 广义应变能密度 Mann-Kendall准则 结构受力状态 

摘      要：为了合理表征波形钢腹板梁的受力状态并确定失效荷载，采用结构受力状态理论，以跨径布置为2.65 m+4.1 m+2.65 m的波形钢腹板连续组合箱梁桥的模型试验为基础，研究了波形钢腹板梁的受力状态演化模式。首先采用试验梁的纵向应变构建特征参数——广义应变能密度，进而得到应变能密度-荷载曲线。运用Mann-Kendall准则判别受力状态曲线以识别受力状态特征发生突变的特征点。根据量质变定律定义了波形钢腹板组合梁桥的失效荷载。此外，采用基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式，对结构的工作行为进行了讨论。最后探讨了用该方法计算特征荷载在波形钢腹板梁桥设计中的应用。结果表明，Mann-Kendall准则识别到波形钢腹板梁加载过程的三个破坏特征点，整个受力过程划分成弹性、弹塑性、失效和连续失效四个阶段。基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式均能在一定程度上捕捉波形钢腹板不同受力阶段的受力特征。结构设计可采用Mann-Kendall准则识别的失效荷载作为设计荷载。