在役混凝土桥梁疲劳损伤机理与剩余寿命预测

摘要

在役混凝土桥梁长期受交通荷载、温湿度变化及环境侵蚀影响，疲劳损伤不断累积，结构承载力逐步退化，威胁运行安全。传统评估方法依赖定期检测与经验修正，难以准确刻画疲劳演化规律。本文基于损伤力学与断裂力学理论，研究混凝土与钢筋在随机荷载下的微裂纹扩展与损伤累积机制，构建考虑环境效应的疲劳寿命预测模型。结合结构健康监测（SHM）数据与机器学习算法，实现剩余寿命的动态预测与状态评估。研究表明，该耦合模型较传统S-N曲线法预测误差降低约22%，能更真实反映疲劳退化过程，为桥梁寿命管理与维护决策提供可靠依据。