随着我国交通事业的发展,交通量的增加,对公路桥梁结构的要求也逐渐提升。模数式伸缩装置作为目前运用普遍的一种大位桥梁伸缩装置,在使用过程中极易受到损坏,如果不加以重视整治将会进一步造成桥梁结构的损伤,同时更换伸缩装置也会影响公路桥梁正常交通运营。本文基于Miner线性累积损伤理论估计模数式伸缩装置的使用寿命,主要研究成果如下:(1)通过对我国现阶段使用的伸缩装置进行现场检查,对不同结构类型,不同使用环境的伸缩装置的病害形式进行总结分析得到,在长期车辆荷载作用下的伸缩装置结构的疲劳损伤是伸缩装置破坏的主要原因。(2)通过Midas FEA计算西北地区某高速公路模数式伸缩装置的中梁型钢,锚固区混凝土的在车辆荷载作用下的受力情况得出,即使在最不利受力状态下,伸缩装置中梁型钢以及锚固区混凝土仍然未达到屈服强度,确定模数式伸缩装置中梁型钢与锚固区混凝土的破坏类型属于疲劳破坏。(3)通过Midas FEA分析得到,随着伸缩装置弹性支承的刚度减小,伸缩装置中梁型钢的应力峰值会不断增加,当弹性支承刚度退化为原来的30%以后,中梁型钢拉压应力会急剧增加;弹性支承的脱落也会造成中梁型钢拉压应力的急剧增加。(4)经过对西北地区某高速公路桥梁车流量的归纳分析,得到简化车辆荷载谱,结合雨流计数法统计出伸缩装置中梁型钢、锚固区混凝土应力谱,最终预估该模数式伸缩装置的使用寿命为23.3年,考虑弹性支承刚度退化以后的使用寿命为17.6年。在使用钢纤维混凝土作为伸缩装置锚固区混凝土时可以有效提高伸缩装置使用寿命。(5)通过在ANSYS中进行热-结构分析得到伸缩装置中梁型钢与横梁焊接处的残余应力,并采用国际焊接学会(IIW)提供的焊接用线性外推法确定焊接处的应力集中系数,确定了焊接处的疲劳抗力曲线(S-N曲线),最后得出伸缩装置中梁要先于其与支撑横梁焊接处发生破坏。