一、提高纯无粘结预应力混凝土构件极限抗弯能力的措施分析(论文文献综述)
潘从建[1](2021)在《全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究》文中认为1990年代,美国研发了干式连接的预制预应力混凝土抗震结构体系(PRESSS),发布了相关技术标准,开展了部分工程实践。该体系的框架节点采用无粘结预应力筋和局部无粘结耗能钢筋混合配筋的连接构造,具有施工效率高、地震损伤轻、延性好、自复位的特点。PRESSS框架节点的干式连接构造,导致连接界面抗扭性能薄弱,而现有框架节点的抗震性能研究未考虑梁端扭矩影响;同时,针对结构整体抗震性能的振动台试验研究少,全装配楼板对该体系抗震性能的影响,也需要进一步验证。本文针对上述主要问题,进行了考虑初始扭矩作用的全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究、框架结构整体抗震性能的振动台试验研究及相关有限元模拟分析,主要研究内容与成果如下:(1)基于全装配式预应力混凝土结构体系,系统分析了梁-柱、板-梁、柱-柱、柱-基础等相关节点构造;研究了全装配楼盖对协调多层规则框架结构整体抗侧变形的影响,提出了结构顶部楼层(结构高度80%以上)设置刚性楼板的措施。(2)完成了2组共8个不同配筋率、不同初始扭矩的框架梁端节点抗震性能的拟静力试验研究。结果表明,极限位移角下,高配筋率较中配筋率的框架梁端混凝土受拉和受压损伤增加,但损伤仍较轻;随着受弯位移角增加,界面受压区高度减小、耗能钢筋屈服,界面抗扭性能随之变弱;界面抗扭失效可发生于位移角加载和卸载状态,卸载状态下更易抗扭失效;界面抗扭失效后的扭转变形随着加载循环次数和位移角增加而累积且不可复位;小扭弯比时,极限位移角下节点的扭转变形小,对梁端受弯滞回性能不利影响微小,大扭弯比时与之相反;提高配筋率,可使节点的抗扭性能有一定改善。(3)基于初始扭矩下的框架梁端节点抗震性能拟静力试验与有限元分析、界面剪应力分布的理论计算,揭示了受压界面在弯-剪-扭耦合作用下的抗扭失效特征及受力机理,提出了梁端界面的弯-剪-扭耦合的承载力计算方法。(4)进行了1/2缩尺的三层全装配式预应力混凝土框架结构模型的模拟地震振动台试验,研究了模型在各级地震动作用下的动力特性、加速度反应、位移反应和损伤情况等。结果表明,框架柱柱脚损伤轻,框架柱端损伤位置与节点“强柱弱梁”分布规律一致;框架梁端损伤微小且可自复位;大震下,试验模型呈现混合铰屈服机制,有较好的自复位性能和满足规范要求的抗震性能;装配式楼板构造能够适应梁端转动变形的需求,且无明显残余滑移;采用顶部设置刚性楼板的全装配式框架结构具有良好的整体侧向变形协调性能。(5)基于OpenSees进行了振动台试验模型逐级地震动加载下的动力弹塑性分析。结果表明,结构的初始频率与振型、加速度响应、位移响应及结构损伤分布特征与试验结果规律较一致,结构动力弹塑性模拟分析方法较合理;各框架节点均满足“强柱弱梁”要求的有限元模型,呈现框架梁端先产生塑性铰的抗震屈服机制和框架柱地震损伤更轻的抗震性能。(6)基于节点的拟静力试验、结构模型的振动台试验和相关有限元模拟结果,提出了全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计建议。
徐佳奇[2](2021)在《高性能水泥基复合材料-预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁受弯性能研究》文中认为FRP加固技术因其操作简单,加固费用低,加固效果好等因素而被日益推广,但一般的粘贴加固方法FRP材料强度无法充分利用,作为界面粘结剂的环氧树脂胶使用年限较短,不耐高温、耐火极限较短,在一些特定的环境下譬如湿度较高或冻融环境下其界面耐久性差。故本文采用预应力CFRP格栅与具有高延性的高性能水泥基复合材料来发展一种新型的加固技术,以解决FRP材料强度利用率不高和传统界面粘结剂寿命短等问题。本文主要研究工作如下:(1)设计了CFRP格栅张拉装置,采用自行设计的张拉装置对格栅施加不同预应力,并与高性能水泥基复合材料(ECC)复合对加固梁进行了抗弯加固与受弯性能试验研究,分别从梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、混凝土应变、格栅与钢筋拉应变等角度,对比分析了试验变量(不同预应力、不同格栅层数)对高性能水泥基复合材料—预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁受弯性能的影响。(2)使用DIANA有限元软件建立数值分析模型,基于ECC-FRP复合层与混凝土界面发生粘结滑移和不考虑粘结滑移两种模型对加固后的受弯梁进行了计算分析,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析验证了数值模拟方法的可靠性,并针对不同的预应力度开展参数敏感性分析。(3)分析了加固梁的破坏形态和破坏机理,建立了高性能水泥基复合材料—预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁受弯性能理论分析模型。特别是针对试验中ECC-CFRP复合层发生端部剥离破坏和跨中CFRP格栅发生断裂两种破坏模式,提出了合理的承载能力计算公式。(4)试验结果与数值模拟结果的对比表明:高性能水泥基复合材料—预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁相较于对比梁以及预应力等级为0%的CFRP格栅加固梁,梁的跨中变形得到了一定程度的控制,开裂荷载有了一定程度的提升,梁的抗弯承载能力也有了明显的提高。
李辉[3](2021)在《预应力型钢混凝土叠合梁受力性能和设计方法研究》文中研究说明预应力型钢混凝土叠合梁(Prestressed Steel Reinforced Concrete Laminated Beams,简称PSRCL梁)是指首先预制型钢高强/高性能混凝土外壳,待外壳的高强/高性能混凝土达到设计强度后对其施加预应力形成预制部分,然后将预制部分运输至现场安装后再进行内部混凝土的现场浇筑,最终形成部分预制与部分现浇的叠合梁。PSRCL梁可以有效简化现场施工工序,减少或避免临时支撑和模板,大幅地降低造价成本,提升建筑工业预制化程度。国内外关于PSRCL梁受力性能和设计方法研究开展较少,为有效促进PSRCL梁的推广应用,本文提出了充满型型钢和非充满型型钢两种类型的PSRCL梁形式,并分别结合试验研究和理论分析,对两种类型的PSRCL梁受力性能和设计方法进行了以下研究:1、完成了两种类型的15个PSRCL梁受弯性能试验,分别研究了预应力程度、预制部分混凝土强度、预应力施加顺序以及预应力筋布置形式等关键参数对两种类型的PSRCL梁受弯性能影响及规律。结合两种类型的PSRCL梁受弯试验结果,分别建立了两种类型的PSRCL梁的2种正截面受弯承载力计算方法,计算结果和试验结果吻合较好,并进一步对两种类型的PSRCL梁各自建议了一种正截面受弯承载力实用计算方法。2、完成了两种类型的18个PSRCL梁受剪性能试验,分别研究了剪跨比、预应力程度、预应力筋布置形式以及预应力施加顺序等关键参数对两种类型的PSRCL梁受剪性能影响及规律。结合两种类型的PSRCL梁受剪试验结果分析,分别建立了两种类型的PSRCL梁的5种斜截面受剪承载力计算方法,计算结果和试验结果吻合较好,并进一步对两种类型的PSRCL梁分别建议了一种斜截面受剪承载力实用计算方法。3、结合两种类型的15个PSRCL梁受弯性能试验结果,分别分析了预应力程度和预应力施加顺序等关键参数对两种类型的PSRCL梁裂缝宽度与变形的影响及规律。进一步结合两种类型的PSRCL梁受弯试验结果分析,分别提出了适合于两种类型的PSRCL梁的开裂弯矩、裂缝宽度、刚度以及变形的计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。4、通过上述三部分的研究,建立了两种类型的PSRCL梁的受弯承载能力、受剪承载能力计算方法,提出了PSRCL梁的开裂弯矩、裂缝宽度、刚度以及变形的计算方法,形成了PSRCL梁的设计方法,可为本文新提出的两种类型的PSRCL梁的设计与应用提供理论依据和支撑。
王振营[4](2021)在《预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究》文中进行了进一步梳理历次震后调查均发现,严格按照现行抗震规范设计的钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)框架结构,能够实现“大震不倒”的抗震设计目标,但却常常遭受难以修复的严重破坏,在震区造成大量“站立的废墟”,带来难以估量的经济损失。预制预应力自复位(Precast/Prestressed Self-Centering,PPSC)钢筋混凝土框架结构由于主体构件地震损伤轻、震后可较快恢复使用功能的预期而一直受到研究者关注。但该结构体系自从上世纪90年代提出以来,历经近三十年的研究而未能走向大规模工程应用,主要存在如下关键问题:首先,这种结构体系主要依靠无粘结后张拉(Post-Tensioning,PT)预应力筋将预制构件串联连接,PT预应力筋的失效将导致毁灭性的后果。因而这种结构体系在超出设计预期的地震动作用下,其抗倒塌安全裕度到底有多少,目前缺乏可靠的评估;其次,以往的研究绝大多数集中在构件层次,尚较少对结构体系的实际抗震性能进行详细的试验研究。基于上述背景,本文针对安装外置阻尼器的PPSC钢筋混凝土框架结构的抗震性能及抗倒塌安全性展开研究,主要研究内容如下:(1)针对两种适用于自复位RC框架的节点外置阻尼器(BRB阻尼器、钢板阻尼器),采用拟静力试验和有限元模拟的手段,研究了两种阻尼器的力学性能;然后基于Open Sees提出了两种阻尼器力学性能的数值模拟方法,为后续整体结构抗震性能振动台试验与数值模拟评估建立基础。(2)以将要用于振动台试验的一幢两层PPSC钢筋混凝土框架模型结构(1/2缩尺)为研究对象,针对其安装两种外置阻尼器的自复位RC框架节点(柱-基础节点、X向框架梁-柱节点、Y向框架梁-柱节点),分别阐述了各节点设计作用机理并给出了相应的设计方法,包括:自复位能力设计、抗剪设计和抗滑移设计。(3)针对一幢两层PPSC钢筋混凝土框架模型结构(1/2缩尺),完成了双向加载振动台抗震性能试验研究,检验了安装两种外置阻尼器的三种自复位RC节点能否按设计作用机理产生变形,研究了结构在六个不同水准地震动下(从小震至超大震)的实际抗震性能、损伤破坏程度和自复位性能。试验结果表明:BRB阻尼器和钢板阻尼器都能够在结构中较好地发挥耗能作用;安装BRB阻尼器和钢板阻尼器的三种自复位节点可以按设计机理产生变形;安装钢板阻尼器框架(结构X向)和安装BRB阻尼器框架(结构Y向)都具有比较好的抗震性能,在超大震作用下,混凝土框架梁、柱仅遭受轻微损伤,结构仍具有较好的自复位能力。(4)基于Open Sees研究了PPSC钢筋混凝土框架结构的数值模拟方法。重点研究了PT预应力筋力学性能的模拟方法和自复位节点开口-闭合行为的模拟方法:预应力筋采用桁架单元(Truss Element)模拟,材料本构采用具有初始应力的Steel02材料与只受拉弹性材料(ENC)串联进行定义;自复位节点开口-闭合行为采用定义只受压弹性材料(ENT)的零长度轴向弹簧单元(Zero-Length Element)进行模拟。随后基于上述自复位框架结构振动台试验结果数据,验证了整体框架数值模拟方法的准确性。(5)基于一幢5层PPSC钢筋混凝土框架benchmark结构,按照我国抗震规范的设防标准重新设计,建立了该结构的Open Sees有限元模型;基于该数值模型,考虑结构中不同自复位元件的失效(PT预应力筋的屈服和断裂,BRB阻尼器的断裂)和地震动的随机性(场地条件、震中距等)对结构地震反应的影响,系统评估了该结构在从小震至超大震作用下的抗震性能,并给出了结构在大震和不同水平超大震作用下的倒塌概率结果,为自复位框架结构的工程应用提供了参考依据。
郭文龙[5](2021)在《在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究》文中研究说明裂缝是预应力混凝土桥梁的常见病害,带裂缝截面的受拉区混凝土一般无法承担拉应变增量。本文针对在役预应力混凝土桥梁主梁现存应力状态难以准确掌握,带闭合裂缝截面在临界消压状态前受力机理不明确,以及由于截面现存应变估算误差带来的后加固材料应变增量推算结果的误差传递等问题,通过理论分析、数值模拟和室内外试验等方法,对在役预应力混凝土桥梁典型钢束应力状态和总预加力的评定方法,闭合裂缝和预加力对截面受力性能的影响规律,以及基于钢束应力测试结果的加固设计方法等方面开展研究。主要研究工作及成果如下:(1)提出主梁典型钢束应力状态测定的“跨丝同丝”法。结合加固过程中受拉区钢束数量本身需要增加的特点,根据预应力钢绞线芯丝和缠绕丝的构造特点,提出“跨丝同丝”的应力释放法,推导出由钢绞线缠绕丝偏轴测试应变推求其轴向拉力的计算公式,并结合钢绞线保护层混凝土凿除时的有限元细部分析结果,最终形成主梁典型钢束应力状态的局部有损评定方法。该方法可对任意结构型式桥梁控制截面钢束的应力状态进行测试,现场裸钢绞线的总测试误差不超过2.8%,简便易行、测试成本低。(2)提出带闭合裂缝截面临界消压状态和受拉区钢束总有效预加力的无损测定方法。根据分段线性函数突变点导数奇异的数学原理,通过建立中间变量—截面抗弯模量Wzi与曲线斜率K的相关性,提出基于试验荷载—受拉区钢筋应力变化速率曲线的预应力混凝土截面临界开裂状态,以及带闭合裂缝预应力混凝土截面临界消压状态的高灵敏度判定方法。并基于带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析结果,推导出受拉区钢绞线有效预加力的计算公式,形成在役桥梁带闭合裂缝截面临界消压状态判定和有效预加力的无损评定方法。实现了静定结构带闭合裂缝截面消压弯矩和钢束预加力的无损测试评定。(3)探索了闭合裂缝对截面受力性能的影响机制。根据断裂力学中I型裂纹应力场分析原理,通过引入考虑应变弱不连续问题的扩展有限元方法,对带闭合裂缝截面临界消压状态的判定结果,以及消压前后截面纤维的应变变化规律开展研究。结果表明,带闭合裂缝截面的临界消压弯矩分析结果与理论计算结果,以及室内模型梁试验结果基本吻合,但受拉区跨裂缝处钢筋和钢绞线的应力增量,比相同荷载作用下的未开裂构件明显增加。并给出典型截面公路桥梁,带闭合裂缝截面消压前受拉区力筋应力增量的损伤影响系数,为桥梁荷载试验或健康监测时,带闭合裂缝截面跨裂缝力筋应力增量理论值的确定提供依据。(4)揭示了预加力对预应力混凝土桥梁截面受力性能影响的规律。对于未开裂的预应力混凝土桥梁,分别推导出考虑和不考虑混凝土与预应力钢绞线无应力长度差异影响的、换算截面抗弯刚度的解析解方程。分析结果表明:当考虑二者无应力长度差异时,有效预应力的增加对主梁抗弯刚度略有提高,但量值有限。对于带裂缝截面,当截面内力未达到临界消压状态前,钢绞线有效预应力的变化对受拉区力筋的应力增量无显着影响;当闭合裂缝截面内力超过临界消压状态后,有效预加力对截面受力性能有显着影响,受拉区力筋的应力增量和控制截面挠度均随有效预加力的提高而显着降低。(5)深化了主梁预应力损失和抗弯承载力的加固设计方法。针对旧桥加固时,预应力混凝土截面现存应变估算和预应力损失补强加固无明确规定的问题,根据钢束应力状态评定结果,提出预应力损失补强加固的等效消压弯矩法和等效法向应力法。同时,根据旧桥加固中新旧材料分阶段受力的特征,提出按照有效预加力评定结果,计算控制截面最外缘纤维的实际现存应变大小,进而推算后加固材料的应变增量,以及考虑新旧材料协同受力的被加固构件的抗弯承载力,形成基于主梁力筋有效预加力评定结果的加固设计方法,为旧桥加固时,后加固钢束位置、面积和张拉控制应力的确定提供了依据。本文从钢束应力状态评定方法、预应力和裂缝损伤对截面受力性能的影响机理,以及基于现场评定结果的加固设计方法等方面,对在役预应力混凝土带裂缝桥梁的检测、评定和加固设计方法进行了研究,建立了基于主梁钢绞线应力状态评定结果的在役桥梁技术状态评定和加固设计方法。
刘云雁[6](2020)在《氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究》文中认为预应力混凝土结构因其材料组成及力学特征较易受到自然环境的侵蚀,引起力筋锈蚀、混凝土开裂、预应力损失及结构承载性能退化等。近年来,沿海地区公路及铁路桥梁耐久性问题日益突显,已成为土木工程领域亟待解决的问题,但相关研究仍然较为有限。为此,本文对氯盐环境下钢绞线-混凝土粘结性能退化机理、局部/全梁锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能劣化规律以及CFRP增强效果等开展了试验研究、理论分析、声发射监测及数值模拟。主要的研究内容及结论如下:(1)氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究。利用湿盐砂加速腐蚀试验及中心拔出试验,分析了氯盐环境下钢绞线-混凝土试件的开裂模式、锈缝宽度及铁锈填充等腐蚀效应,研究了钢绞线锈蚀率、有效粘结长度、箍筋及CFRP加固等因素对钢绞线混凝土粘结-滑移曲线、旋转滑移速率、粘结强度及失效模式等粘结性能的劣化影响。可知,以锈蚀率1.5%为界,粘结滑移曲线发展模式显着改变,粘结强度呈先增大后降低趋势。基于试验数据,建立了与指数系数a、粘结强度τs有关的钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型。建立相关有限元模型并进行数值模拟,模拟值与试验值吻合较好。通过声发射技术,得到了声发射振铃计数、能量及持续时间等参数与钢绞线混凝土粘结性能间的关系,据此可对钢绞线与混凝土粘结失稳时刻及混凝土损伤演变过程进行表征。(2)氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。通过湿盐砂加速腐蚀试验,研究了预应力混凝土梁纯弯段锈蚀开裂过程及其自振频率的变化规律。可知混凝土的开裂速率随预应力程度的提高而增大,以锈蚀率1%为界,前四阶自振频率呈先增大后降低趋势,锈蚀率较高时,高预应力混凝土梁的高阶频率下降较明显。通过低周单向循环加载试验,研究了局部氯盐腐蚀及预应力程度对预应力混凝土梁应变分布、开裂荷载、极限荷载、短期抗弯刚度、峰值挠度、极限挠度、残余挠度、开裂速率及残余缝宽等抗弯性能的影响,可知氯盐环境下局部锈蚀高预应力混凝土的抗弯性能劣化较显着。(3)氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。基于氯盐溶液加速腐蚀试验,分别采用半电池电位、超声回弹、模特测试等方法对预应力混凝土梁的锈蚀进程进行评价。通过四点弯曲试验,研究了全锈蚀预应力混凝土梁力学性能退化规律。通过与局部锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度及抗弯刚度损失过程对比,可知,跨中纯弯段锈蚀对预应力混凝土梁抗弯性能的退化较为关键。基于有限元法建立全锈蚀预应力梁数值模型,对其抗弯性能及钢绞线滑移行为进行模拟,模拟值与试验值较吻合;采用高斯混合模型对声发射参数(RA、AF)进行聚类分析,得到混凝土拉伸及剪切开裂的分布特征,并通过声发射b值对混凝土损伤扩展过程进行表征。(4)CFRP增强锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究。采用细石混凝土及CFRP对全锈蚀预应力混凝土梁修复加固,研究了 CFRP增强前后锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度、延性系数、钢绞线滑移及弯曲开裂速率等抗弯性能的退化规律;对比分析CFRP增强前后声发射参数(RA、AF、累计振铃计数、累计能量及b值)随荷载等级的变化特征,进而得到了 CFRP对锈蚀预应力混凝土梁损伤开裂行为的影响。综合可知,CFRP有效抑制了锈蚀预应力混凝土梁的弯曲开裂,使其抗弯承载力得到明显提高。
阎武通[7](2021)在《体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究》文中研究表明体外预应力混凝土节段拼装桥梁是桥梁工业化建设中一种代表性的桥梁结构形式。节段间接缝的不连续性和体外预应力束的滑移及二阶效应导致节段预制拼装桥梁的力学性能相较整体现浇桥梁变得更为复杂,二者之间受力行为表现出显着差异。论文针对体外预应力混凝土节段梁在弯、剪受力状态下的承载机理、数值模型和设计计算方法进行了系列研究,取得如下主要研究成果:(1)针对体外预应力混凝土节段梁的抗弯性能分析问题,构建了考虑箱梁剪力滞效应、体外束滑移和二阶效应以及接缝不连续行为三个力学特性的纤维梁-滑移索单元体系分析模型。在传统纤维梁单元的基础上,通过引入箱梁上下翼缘板翘曲变形自由度,推导建立了考虑剪力滞效应的箱梁结构纤维梁单元模型;根据体外预应力束的整体协调变形机制,推导建立了适用于任意布束形式的体外预应力束滑移索单元模型;针对接缝的不连续力学行为,提出了基于修正混凝土本构模型的接缝单元模拟方法。基于所建立的单元理论模型在Open Sees平台进行了集成开发,形成了用于体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析的体系模型。通过与缩尺试验梁及实桥试验结果的对比分析,验证了分析模型的有效性。(2)利用所建立的分析模型对节段梁结构抗弯性能的主要影响因素进行了参数分析,总结了接缝、体内外配束比例及体外束布束形式等关键因素对抗弯承载力、体外束应力增量和结构变形模式的影响规律。根据极限状态下节段梁结构的变形模式,推导了体外束应力增量与结构变形之间的关系方程,结合失效截面的平衡方程,建立了体外束极限应力增量和有效高度变化的计算方法,进而提出了体预应力混凝土节段梁抗弯承载力的简化计算方法。(3)在体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理研究方面,开展了6片试验梁的弯剪加载试验,得到了体外预应力混凝土节段梁在弯剪复合作用下的典型失效模式、变形曲线、承载能力和不同加载阶段下各抗剪分量的变化规律。通过试验结果的对比分析,总结了剪跨比、接缝和体内外配束比对结构抗剪承载力的影响规律,初步分析了体预应力混凝土节段梁在弯剪作用下的承载机理。(4)建立了基于软化膜-体外滑移索单元的精细有限元分析模型对体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理进行了深入分析。依托ABAQUS软件开发了适用于体外预应力混凝土节段梁弯剪性能分析的精细模型:考虑轴-剪复合作用的钢筋混凝土软化膜单元本构—转角软化桁架模型(RASTM-UMAT);考虑体外预应力束滑移和几何非线性效应的多节点滑移索单元模型(UEL);以及基于“粘结-库伦摩擦本构”的节段间接缝“等效平缝”模拟方法。利用建立的精细模型对试验梁的力学行为进行了预测对比,分析了各试验梁的失效模式及主应力分布规律。基于“桁架-拱”理论进一步揭示了节段梁结构的弯剪承载机理,进而提出了体外预应力混凝土节段梁抗剪承载力的简化计算方法。(5)在弯剪承载机理研究的基础上,基于铁木辛克梁理论在已建立的抗弯性能分析模型中引入剪切变形,推导了考虑弯剪复合作用的混凝土节段梁柔度法纤维梁单元列式,并提出了基于改进积分点截面的柔度法单元接缝模拟方法。基于推导的单元列式进行了单元开发,与已建立的体外束滑移索单元构成分析体系模型,用于体外预应力混凝土节段梁的弯剪性能分析。利用试验梁对分析模型的有效性进行了验证,结果表明:考虑弯剪复合作用的分析模型拓展了抗弯性能分析模型的适用范围,对于体外预应力混凝土节段梁的抗弯及抗剪性能均能较好地预测分析。
孙艺嘉[8](2020)在《FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析》文中研究表明纤维增强筋(FRP筋)具有轻质高强、抗腐蚀性能优、抗电磁干扰能力强等特点,轻骨料混凝土是符合可持续发展需求的绿色建筑材料,将二者结合应用于大跨度预应力结构体系,可有效改善结构的跨越能力,尤其在高腐蚀性和高寒等复杂环境下,能够显着提高结构的耐久性能。目前,针对该类结构受力特征的探索尚处于起步阶段。从材料与构件两个层面揭示FRP筋与轻骨料混凝土的协同工作性能,探究FRP筋轻骨料混凝土梁服役阶段的刚度退化机制与裂缝发展规律,建立物理意义明晰的受弯计算方法,对于推广该类构件的工程应用具有重要的理论意义和实际价值。本文完成了15根FRP筋轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力FRP筋混凝土梁的受弯性能试验,系统研究了该类构件正常使用阶段性能(服役性能)与承载能力,重点分析纤维与施加预应力对各特征参数的影响,开发相应精细化有限元分析模型,建立该类构件受弯计算方法,主要研究内容包括:1.纤维增韧机理及FRP筋与轻骨料混凝土粘结性能。从微观与宏观两个尺度,研究轻骨料混凝土裂缝发展不同阶段纤维-水泥浆体传力特征与纤维阻裂机制,揭示纤维增强增韧机理,开展FRP筋与纤维轻骨料混凝土粘结–滑移行为全过程分析,建立相应本构修正模型。结果表明:钢纤维在拔出过程中通过与水泥浆体的粘结抑制裂缝的开展,进而起到增大延性的作用;碳纤维筋(CFRP筋)与玻璃纤维筋(GFRP筋)轻骨料混凝土粘结–滑移本构修正模型的预测结果与试验曲线吻合良好。2.FRP筋轻骨料混凝土梁与无粘结预应力FRP筋轻骨料混凝土梁受弯性能研究。完成了9根配GFRP筋、6根配CFRP筋和1根配钢筋的轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁受弯性能试验,观察其破坏过程与破坏形态,重点研究各特征参数对服役阶段刚度退化机制与裂缝开展规律的影响。结果表明:轻骨料混凝土压碎特征与普通混凝土显着不同,破坏面贯穿骨料,较为平整;增大FRP筋配筋率与施加预应力均能够提高构件刚度并减小裂缝宽度;掺入纤维有利于延缓构件刚度退化,抑制低荷载水平下裂缝宽度的开展;同跨度试件无粘结预应力FRP筋应力增量-挠度曲线发展趋势相近,弯矩相同时,无粘结预应力FRP筋应力增量随挠度的增大而降低。3.FRP筋轻骨料混凝土梁精细化有限元模型。开发了能够准确模拟FRP筋脆断特征的累积损伤模型,基于ABAQUS软件动态显式算法,通过嵌入轻骨料混凝土损伤塑性模型,实现对FRP筋轻骨料混凝土梁受力特性的精细化分析,为拓展该类构件受力性能数据库奠定了基础。结果表明:采用有限元模型计算得到的承载力与使用荷载下挠度均与试验结果吻合良好,引入的轻骨料混凝土受压本构模型能够合理描述受压区混凝土应力分布规律与压碎失效特征,修正的轻骨料混凝土损伤塑性模型较好地阐释了纵筋与混凝土粘结引起的受拉刚化作用,并合理地量化了纤维对构件开裂后变形规律的影响。4.承载力极限状态性能分析模型。通过引入基于细观力学的钢纤维轻骨料混凝土残余应力模型,明确承载力极限状态正截面薄弱区应力分布,改进了平衡与受压破坏试件的承载力公式;通过定量描述承载力状态下预应力与非预应力FRP筋的应变特征,实现了对无粘结预应力FRP筋受弯构件破坏模式的识别与控制;结合已建立的轻骨料混凝土受压本构模型与条带分析法,基于受弯试验与有限元模拟结果对正截面的轻骨料混凝土极限压应变进行校核,并给出了相应的等效矩形应力图系数。5.服役阶段变形与裂缝宽度计算方法。鉴于FRP筋应变分布特征是影响构件服役阶段刚度与裂缝开展的关键,引入轴拉构件受拉刚化分析模型,借鉴混凝土受压韧性指标定义,建立了考虑骨料、纤维和配筋量影响的FRP筋应变不均匀系数修正公式;针对无粘结预应力构件,从截面分解思想出发,建立了考虑预应力与非预应力FRP筋应变增长机制差异性的挠度与裂缝宽度模型,模型计算值与试验值吻合较好。此外,通过引入FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土“低滑移”阶段粘结-滑移本构方程,建立了基于粘结的裂缝宽度计算模型。基于已建立的破坏模式判别准则以及服役阶段挠度与裂缝宽度模型,考虑破坏模式的安全性与配筋的经济性,以正常使用要求为控制指标,以破坏模式和承载能力作为验算条件,提出了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法。本文建立了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土受弯构件服役阶段挠度与裂缝宽度分析模型,给出了破坏模式判别准则,完善了承载力计算方法,提出了基于服役性能的计算理论,为该类构件的设计与工程应用提供了技术支持。
童翊轩[9](2020)在《先张法预应力复材筋混凝土梁长期力学性能研究》文中认为先张法预应力复材筋混凝土结构是先进复合材料结合现代预应力技术的典型应用。复材筋(又称FRP筋)具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀的特点,被认为是替代传统钢筋解决钢筋混凝土结构耐久性问题的重要途径,结合预应力技术可改善其线弹性和低弹模导致的复材筋混凝土结构延性和刚度较差的问题,有利于充分发挥复材筋的高强特性。此外,先张法预应力技术相比后张法工程便利性和经济性更佳,且符合当下建筑装配式与工业化的发展趋势。然而,国内外学者对于先张法预应力复材筋混凝土结构的已有研究表明,复材筋与混凝土界面在疲劳和长期持载服役状态下会提前破坏导致结构失效。本课题组前期提出的附加肋增强锚固措施通过在复材筋上环向挤压铝合金管以提高复材筋与混凝土的粘结性能,且已开展对比试验验证了附加肋对先张法预应力复材筋混凝土梁疲劳性能的积极作用。本文从界面和构件两个层次,先后针对附加肋-复材筋界面、复材筋-混凝土界面、复材筋在混凝土中的预应力传递长度以及先张法复材筋混凝土梁短期和长期抗弯性能进行了相关试验。试验表明附加肋能增强复材筋-混凝土界面短期及长期粘结性能,先张法预应力复材筋混凝土梁预应力筋两端设置附加肋后预应力传递长度减小且长期刚度提升明显。主要研究工作和取得的成果如下:(1)基于前期试验结果优选了两种规格的附加肋LA和SA(锚固长度分别为85mm和27.5mm),通过短期抗剪试验得出其与复材筋界面的抗剪承载力,之后分别在两种荷载水平下对其进行了为期100天的长期界面抗剪试验,获得界面典型长期滑移曲线,分析其呈两阶段特征,根据界面锚固机理和材料特性提出附加肋-复材筋界面长期滑移机理;最后,对比滑移增量(幅)判断附加肋LA与复材筋界面长期性能相较SA更优。(2)为研究附加肋及附加肋在混凝土锚固区布置方式对复材筋-混凝土界面的影响,围绕锚固段长度、附加肋(SA)数量及位置为参数,设计了6种界面形式的复材筋混凝土中心拉拔试件。前期短期拉拔试验验证了附加肋的增强锚固特性并获得了附加肋在混凝土锚固区内的设计建议。长期试验对其中4种界面形式的拉拔试件分别在3个荷载水平下进行为期1000h的加载,试验发现复材筋-混凝土界面长期滑移曲线与附加肋-复材筋界面类似,但滑移增量(幅)较后者更大,而设置附加肋则对抑制界面长期滑移有的明显作用。(3)设计制作了8根先张法预应力复材筋混凝土梁及2根相同配筋的非预应力梁,并在预应力筋放张过程中对预应力梁的预应力传递长度和端部相对滑移进行测量,结果表明附加肋在先张法结构中能增强锚固区复材筋锚固性能,采用附加肋SA和LA的试件梁预应力传递长度分别减小19%、18%。(4)对3根预应力及1根非预应力复材筋混凝土梁进行了短期抗弯承载力试验,研究了预应力和附加肋对结构力学性能的影响。试验结果表明:预应力能显着提升试件梁刚度,抑制裂缝发展;本试验中复材筋-混凝土协同工作能力不是梁极限状态的控制因素,按本试验布置方案的附加肋不影响梁的极限承载力和变形,但能提高梁局部区域的开裂荷载,对剪跨段裂缝有较好的抑制作用。(5)对4根预应力及1根非预应力复材筋混凝土梁进行了为期120天的长期持载抗弯承载力试验,系统研究了预应力、持载水平及锚固区附加肋有无对试件的长期变形、混凝土应变及复材筋滑移等的影响规律。研究结果表明:提高荷载水平和施加预应力均会使结构长期变形加大;且结果首次验证了附加肋可以显着增强预应力复材筋锚固储备,抑制长期荷载下复材筋端部滑移的发展,减小梁体竖向长期变形及剪跨区裂缝宽度发展。(6)基于混凝土收缩徐变B-3模型,考虑复材筋松弛效应,使用按龄期调整的有效模量方法(AEMM)对本文试件梁长期变形进行预测并与试验值进行对比,其中低荷载水平试件预测精度较好,误差在10%以内;高荷载水平无附加肋试件的预测结果相对试验值偏小,分析误差原因是预测模型未考虑界面滑移造成的试件刚度退化。
梁雪娇[10](2020)在《超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究》文中认为超高性能混凝土(Ultra-high-performance concrete,UHPC)因其优异的材料性能有望为节段预制桥梁向轻质、高强、快速化施工方向发展提供为解决方法,但针对于节段预制拼接梁拼接缝由于非预应力钢筋的不连续,使其成为薄弱点。接缝处键齿的类型以及构件预压应力将影响阶段预制拼装梁的受弯性能。本文通过5片试验梁对UHPC节段预制梁进行受弯性能展开研究,主要内容以及结论如下:(1)完成整浇梁与拼接梁的试验对比分析,结果表明:拼接梁比同条件下整浇梁的抗弯承载能力低9%~15%,接缝构造对抗弯承载能力有一定的影响;试验梁在达到极限破坏时,受压边缘的最大压应变可达7200??以上;拼接缝构造对荷载-挠度曲线影响较小但会影响构件的延性,虽然UHPC试验梁均具有较好的延性,试验结果表明UHPC拼接梁的延性优于UHPC整浇梁;无论是否设置拼接缝应变沿截面高度的分布规律基本满足平截面假定,且整浇梁与拼接梁的破坏形态均为受压区混凝土被压碎,但其裂缝分布存在差异,整浇梁裂缝呈现“细而密”的特征,而拼接梁的弯曲裂缝主要集中拼接缝位置。(2)分析了接缝处键齿类型以及预压应力两个参数对试验梁的抗弯性能的影响,分析结果表明:预压应力主要影响试验梁的延性,对其抗弯承载能力影响程度较小;键齿数量不同拼接梁的破坏形态以及裂缝分布相似,但对节段拼接梁的抗弯承载力具有一定影响,多齿构件比同条件下单齿构件承载力低4.5%,平齿构件比多齿构件承载力又低5.7%。(3)运用有限元软件ABAQUS对UHPC节段预制拼接梁受弯性能进行数值模拟分析,并将现场模型试验结果进行验证所选取的单元类型、接触关系和边界条件等选取合适后,对试验梁进行混凝土强度、预压应力、键齿深度以及键齿数量参数分析,结果表明:混凝土强度、键齿数量以及键齿深度三个参数均对试验梁的抗弯承载能力有影响。随着混凝土强度的提高,试验梁的抗弯承载力也随之增加;键齿数量对抗弯承载能力的影响较小,其中单齿试验梁的抗弯承载能力最大,延性较好;由于键齿之间的锥契作用,键齿深度越大,试验梁的抗弯承载能力也随之提高。(4)基于现场模型试验数据和有限元模拟数据,表明:美国AASHTO-PCI-ASBI S B G节段梁设计规范提出的接缝折减系数基本适合UHPC节段拼接梁总抗力的折减,但折减系数还应与键齿类型有关。通过本文试验数据和其他文献数据的验证,考虑环氧树脂胶对混凝土的粘结强度,对UHPC节段预制梁抗弯承载力计算具有很好的适用性,且该建议公式的形式对UHPC梁抗弯承载力计算也具有很好的适用性
二、提高纯无粘结预应力混凝土构件极限抗弯能力的措施分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高纯无粘结预应力混凝土构件极限抗弯能力的措施分析(论文提纲范文)
(1)全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究 |
1.2.2 钢筋混凝土连接界面抗剪要素与受剪承载力计算 |
1.3 本文的研究意义 |
1.4 本文的研究目标 |
1.5 本文的研究内容与方法 |
第2章 全装配式预应力混凝土框架结构体系与分析 |
2.1 框架结构体系和节点构造 |
2.1.1 结构体系 |
2.1.2 节点构造 |
2.2 顶部楼层刚性隔板对多层框架结构抗侧变形协调影响的分析 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 模型对比分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 初始扭矩下框架梁端节点抗震性能拟静力试验研究 |
3.1 框架梁端的扭矩及抗扭要素 |
3.1.1 框架梁端扭矩水平 |
3.1.2 梁端界面抗扭要素 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试件研究参数与分组 |
3.2.2 试件加工 |
3.2.3 试验装置 |
3.2.4 试验加载机制 |
3.2.5 试验测试方案 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 试验现象及分析 |
3.3.2 梁端界面裂缝宽度-位移角曲线 |
3.3.3 梁端耗能钢筋应变-位移角曲线 |
3.3.4 梁端梁顶和梁底混凝土应变-位移角曲线 |
3.3.5 梁端扭转变形-位移角曲线 |
3.3.6 预应力钢绞线轴力-位移角曲线 |
3.3.7 竖向力-位移角曲线 |
3.3.8 刚度退化曲线 |
3.3.9 等效粘滞阻尼系数-位移角曲线 |
3.4 本章小结 |
第4章 初始扭矩下框架梁端节点的力学性能计算分析 |
4.1 摩擦抗剪和摩擦抗扭的有限元模拟分析 |
4.2 耗能钢筋销栓抗剪的有限元模拟分析 |
4.3 基于Abaqus的节点试件力学性能有限元模拟分析 |
4.3.1 有限元模型信息 |
4.3.2 模拟分析结果 |
4.4 基于OpenSees的节点试件抗震性能有限元模拟分析 |
4.4.1 有限元模型信息 |
4.4.2 模拟分析结果 |
4.5 界面在剪力和扭矩下的剪应力计算 |
4.5.1 扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.2 扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.3 剪力和扭矩下界面无剪切滑移的剪应力计算 |
4.5.4 剪力和扭矩下界面有剪切滑移的剪应力计算 |
4.6 梁端界面弯-剪-扭相互影响的机理 |
4.6.1 初始扭矩下梁端抗震性能拟静力试验的界面受力过程机理 |
4.6.2 相关因素对梁端界面弯-剪-扭耦合下受力性能的影响 |
4.7 框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力计算 |
4.7.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
4.7.2 框架梁端界面剪-扭耦合的承载力计算 |
4.8 本章小结 |
第5章 框架结构抗震性能振动台试验研究 |
5.1 试验研究内容 |
5.2 试验设计 |
5.2.1 原型概况 |
5.2.2 模型设计 |
5.2.3 试验地震波 |
5.2.4 试验工况 |
5.2.5 试验测试方案 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 试验现象及损伤分析 |
5.3.2 试验结果及分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于Open Sees的振动台试验模型抗震性能模拟分析 |
6.1 振动台试验模型的动力弹塑性分析 |
6.1.1 试验模型的有限元模型 |
6.1.2 动力弹塑性分析结果 |
6.2 本章小结 |
第7章 全装配式预应力混凝土框架结构抗震设计若干建议 |
7.1 楼盖体系与构造设计 |
7.2 初始扭矩下框架梁端界面弯-剪-扭耦合承载力设计方法 |
7.2.1 框架梁端界面受弯承载力计算 |
7.2.2 极限位移状态梁端界面剪-扭耦合承载力计算 |
7.2.3 框架梁端界面抗扭设计建议 |
7.3 框架结构整体抗震设计若干建议 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 初始扭矩下全装配式预应力混凝土框架梁端节点抗震性能拟静力试验试件加工详图 |
附录2 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型加工详图 |
附录3 三层全装配式预应力混凝土框架振动台试验模型测点布置 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)高性能水泥基复合材料-预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁受弯性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 ECC研究现状分析 |
1.3 非预应力FRP加固梁研究现状分析 |
1.4 预应力CFRP加固梁研究现状分析 |
1.5 纤维网格增强水泥基复合材料加固梁研究现状分析 |
1.6 存在的问题 |
1.7 本文研究的内容 |
1.8 研究技术路线 |
第二章 高性能水泥基复合材料—预应力CFRP格栅复合加固梁受弯性能研究 |
2.1 试验材料性能 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 材料性能 |
2.2 试验方案 |
2.3 试件制作 |
2.3.1 加固梁浇筑 |
2.3.2 预应力张拉装置及CFRP格栅张拉 |
2.3.3 复合层施工 |
2.4 试验装置、测点布置和加载过程 |
2.5 试验结果分析 |
2.5.1 梁的破坏形态分析 |
2.5.2 梁的荷载-挠度曲线分析 |
2.5.3 混凝土应变分析 |
2.5.4 梁的受拉钢筋应变分析 |
2.5.5 梁顶压应变分析、格栅拉应变分析 |
2.6 试验变量分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 高性能水泥基复材—预应力CFRP格栅复合加固梁受弯性能有限元分析 |
3.1 Diana Fea软件计算原理及方法 |
3.2 单元类型 |
3.3 裂缝模型 |
3.4 材料模型 |
3.5 CFRP预应力施加 |
3.6 钢筋及复合层与混凝土界面的本构模型 |
3.7 考虑CFRP-ECC复合层与混凝土界面粘结滑移的数值模拟分析 |
3.7.1 破坏模式对比 |
3.7.2 荷载位移曲线对比 |
3.7.3 混凝土梁应力分布 |
3.7.4 钢筋骨架应力分布 |
3.7.5 ECC层应力分布 |
3.7.6 CFRP格栅应力分布 |
3.8 不考虑ECC-FRP复合层与混凝土界面粘结滑移的数值模拟分析 |
3.8.1 破坏模式对比 |
3.8.2 荷载位移曲线对比 |
3.8.3 混凝土梁应力分布 |
3.8.4 钢筋骨架应力分布 |
3.8.5 ECC层应力分布 |
3.8.6 CFRP格栅应力分布 |
3.9 有粘结滑移、无粘结滑移与试验结果对比分析 |
3.10 本章小结 |
第四章高性能水泥基复材—预应力CFRP格栅复合加固梁受弯性能理论分析 |
4.1 基本假定 |
4.2 公式推导 |
4.2.1 消压阶段 |
4.2.2 开裂荷载计算 |
4.2.3 屈服弯矩计算 |
4.2.4 极限承载力计算 |
4.3 理论结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)预应力型钢混凝土叠合梁受力性能和设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钢筋混凝土叠合梁研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 预应力钢筋混凝土叠合梁研究现状 |
1.4 型钢混凝土叠合梁研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 预应力型钢混凝土梁研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 充满型PSRCL梁受弯性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.2.3 材性试验 |
2.3 加载和测量方案 |
2.3.1 加载装置 |
2.3.2 加载制度 |
2.3.3 测量方案 |
2.4 试验结果 |
2.4.1 破坏形态 |
2.4.2 荷载-挠度曲线 |
2.4.3 开裂荷载和极限荷载 |
2.4.4 荷载-应变分析 |
2.4.5 应变沿截面高度分布规律 |
2.5 参数分析 |
2.5.1 预应力程度 |
2.5.2 预应力施加顺序 |
2.5.3 预制部分混凝土强度 |
2.5.4 预应力筋布置形式 |
2.6 本章小结 |
第三章 非充满型PSRCL梁受弯性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 材性试验 |
3.3 加载和测量方案 |
3.3.1 加载装置 |
3.3.2 加载制度 |
3.3.3 测量方案 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 破坏形态 |
3.4.2 荷载-挠度曲线 |
3.4.3 开裂荷载和极限荷载 |
3.4.4 荷载-应变分析 |
3.4.5 应变沿截面高度分布规律 |
3.5 参数分析 |
3.5.1 预应力程度 |
3.5.2 预应力筋布置形式 |
3.5.3 预应力施加顺序 |
3.6 本章小结 |
第四章 PSRCL梁受弯承载力计算方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 现有正截面受弯承载力计算方法 |
4.2.1 国外SRC构件正截面受弯承载力计算方法 |
4.2.2 国内SRC梁正截面受弯承载力计算方法 |
4.2.3 叠合构件正截面受弯承载力计算方法 |
4.3 无粘结预应力筋极限应力计算方法 |
4.3.1 无粘结预应力筋极限应力σ_(pu) |
4.3.2 ξ_p与Δσ_p关系 |
4.4 PSRCL梁正截面受弯承载力计算方法 |
4.4.1 PSRCL-Ⅰ受弯梁 |
4.4.2 PSRCL-Ⅱ受弯梁 |
4.5 本章小结 |
第五章 充满型PSRCL梁受剪性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 试件制作 |
5.2.3 材性试验 |
5.3 加载和测量方案 |
5.3.1 加载装置 |
5.3.2 加载制度 |
5.3.3 测量方案 |
5.4 试验结果 |
5.4.1 破坏形态 |
5.4.2 荷载-挠度曲线 |
5.4.3 开裂荷载和极限荷载 |
5.4.4 荷载-应变分析 |
5.5 参数分析 |
5.5.1 剪跨比 |
5.5.2 预应力程度 |
5.5.3 预应力施加顺序 |
5.5.4 预应力筋布置形式 |
5.6 本章小结 |
第六章 非充满型PSRCL梁受剪性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验概况 |
6.2.1 试件设计 |
6.2.2 试件制作 |
6.2.3 材性试验 |
6.3 加载和测量方案 |
6.3.1 加载装置 |
6.3.2 加载制度 |
6.3.3 测量方案 |
6.4 试验结果及分析 |
6.4.1 破坏形态 |
6.4.2 荷载-挠度曲线 |
6.4.3 开裂荷载和极限荷载 |
6.4.4 荷载-应变分析 |
6.5 参数分析 |
6.5.1 剪跨比 |
6.5.2 预应力程度 |
6.5.3 预应力施加顺序 |
6.5.4 预应力筋布置形式 |
6.6 本章小结 |
第七章 PSRCL梁受剪承载力计算方法研究 |
7.1 引言 |
7.2 国外现有斜截面受剪承载力计算方法 |
7.2.1 美国ACI318-11 的拉-压杆模型 |
7.2.2 基于摩尔-库伦破坏准则的拉-压杆模型 |
7.2.3 基于变形协调的桁架-拱模型 |
7.3 国内现有斜截面受剪承载力计算方法 |
7.3.1 现有SRC梁斜截面受剪承载力计算方法 |
7.3.2 叠合梁现有斜截面受剪承载力计算方法 |
7.3.3 现有PC构件斜截面受剪承载力计算方法 |
7.4 PSRCL受剪梁斜截面受剪承载力计算方法 |
7.4.1 PSRCL-Ⅰ受剪梁 |
7.4.2 PSRCL-Ⅱ受剪梁 |
7.5 本章小结 |
第八章 PSRCL梁开裂弯矩、裂缝宽度与变形计算方法研究 |
8.1 引言 |
8.2 PSRCL受弯梁开裂弯矩计算方法 |
8.2.1 PSRCL受弯梁截面正应力 |
8.2.2 PSRCL受弯梁开裂分析 |
8.3 PSRCL受弯梁裂缝宽度计算方法 |
8.3.1 参数分析 |
8.3.2 现有裂缝宽度计算方法 |
8.3.3 PSRCL受弯梁裂缝宽度计算方法 |
8.3.4 PSRCL受弯梁裂缝宽度计算结果与分析 |
8.4 PSRCL受弯梁变形计算方法 |
8.4.1 参数分析 |
8.4.2 现有截面刚度计算方法 |
8.4.3 PSRCL受弯梁变形计算方法 |
8.4.4 PSRCL受弯梁变形的计算结果与分析 |
8.5 本章小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 主要创新点 |
9.3 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录一:攻读博士期间发表的论文 |
附录二:攻读博士期间参加的科研项目 |
附录三:攻读博士期间获得的奖励 |
(4)预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 课题来源 |
1.3 国内外研究现状及分析 |
1.3.1 自复位RC框架节点研究 |
1.3.2 自复位RC框架梁伸长效应 |
1.3.3 自复位RC框架结构研究 |
1.3.4 自复位RC框架结构实际工程应用 |
1.3.5 当前研究存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
第2章 自复位RC框架节点阻尼器性能试验与数值模拟 |
2.1 引言 |
2.2 防屈曲钢棒阻尼器性能试验与数值模拟 |
2.2.1 阻尼器构造设计与制作 |
2.2.2 阻尼器力学性能试验加载方案 |
2.2.3 阻尼器力学性能试验结果 |
2.2.4 阻尼器力学性能数值模拟 |
2.3 钢板阻尼器力学性能数值模拟 |
2.3.1 钢板阻尼器构造设计 |
2.3.2 钢板阻尼器力学性能的三维实体单元精细化模拟 |
2.3.3 钢板阻尼器力学性能的简化数值模拟 |
2.4 本章小结 |
第3章 自复位RC框架节点设计 |
3.1 引言 |
3.2 自复位RC框架模型结构整体设计方案 |
3.2.1 模型结构相似系数 |
3.2.2 结构构件尺寸 |
3.2.3 自复位节点设计 |
3.3 柱-基础节点 |
3.3.1 柱-基础节点设计弯矩分配 |
3.3.2 柱-基础节点预应力筋设计 |
3.3.3 柱-基础节点外置BRB阻尼器设计 |
3.3.4 柱-基础节点构造措施 |
3.4 X向框架梁-柱节点(安装钢板阻尼器) |
3.4.1 X向框架梁-柱节点设计弯矩分配 |
3.4.2 X向框架梁-柱节点预应力筋设计 |
3.4.3 X向框架梁-柱节点钢板阻尼器设计 |
3.5 Y向框架梁-柱节点(安装BRB阻尼器) |
3.5.1 Y向框架梁-柱节点设计弯矩分配 |
3.5.2 Y向框架梁-柱节点预应力筋设计 |
3.5.3 Y向框架梁-柱节点外置BRB阻尼器设计 |
3.6 预制RC梁和柱的配筋 |
3.7 本章小结 |
第4章 自复位RC框架结构抗震性能振动台试验 |
4.1 引言 |
4.2 振动台试验模型结构制作 |
4.2.1 模型结构整体布置方案 |
4.2.2 模型结构制作 |
4.2.3 节点阻尼器的安装 |
4.2.4 张拉预应力筋 |
4.2.5 模型结构吊装上台 |
4.2.6 模型附加质量 |
4.2.7 量测内容与仪器布置 |
4.2.8 材料性能 |
4.3 地震动的选择及试验工况 |
4.3.1 试验输入地震动 |
4.3.2 试验工况 |
4.4 结构试验现象 |
4.4.1 8度小震加载阶段(工况1~11:PGA=0.13 g) |
4.4.2 8度中震加载阶段(工况12~21:PGA=0.26 g) |
4.4.3 8度大震加载阶段(工况22~31:PGA=0.52 g) |
4.4.4 超大震1加载阶段(工况32~41:PGA=0.78 g) |
4.4.5 超大震2加载阶段(工况42~53:PGA=1.04 g) |
4.4.6 超大震3加载阶段(工况54~65:PGA=1.30 g) |
4.4.7 超大震4加载阶段(工况66~77:PGA=1.56 g) |
4.5 结构地震反应数据及分析(双向加载) |
4.5.1 结构动力特性 |
4.5.2 结构楼层位移 |
4.5.3 结构楼层加速度 |
4.5.4 节点开口转角 |
4.5.5 PT钢丝预应力 |
4.5.6 BRB阻尼器变形 |
4.5.7 钢板阻尼器应变 |
4.6 单向与双向加载试验结果对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 自复位RC框架结构数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 自复位RC框架结构数值模拟方法 |
5.2.1 预制RC梁、柱的模拟 |
5.2.2 外置阻尼器的模拟 |
5.2.3 PT预应力筋的模拟 |
5.2.4 节点开口-闭合行为的模拟 |
5.2.5 节点模型校准 |
5.3 结构X向框架数值模拟的验证 |
5.3.1 结构分析模型 |
5.3.2 结构数值模拟与试验结果对比 |
5.4 结构Y向框架数值模拟验证 |
5.4.1 结构分析模型 |
5.4.2 结构数值模拟与试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
第6章 典型自复位RC框架结构抗震及抗倒塌安全性评估 |
6.1 引言 |
6.2 结构概况与设计 |
6.2.1 结构概况 |
6.2.2 结构基于位移设计 |
6.2.3 自复位节点设计 |
6.3 数值模型概况 |
6.4 自复位RC框架损伤发展过程和破坏模式特征 |
6.4.1 单调推覆分析 |
6.4.2 循环往复加载分析 |
6.5 自复位RC框架在不同强度地震动下的抗震性能评估 |
6.5.1 地震动选取 |
6.5.2 自复位框架抗震性能评估指标 |
6.5.3 结构动力特性 |
6.5.4 设计地震动下结构抗震性能评估 |
6.5.5 不同地震动强度下结构抗震性能评估 |
6.6 自复位RC框架在大震及超大震下抗倒塌安全性评估 |
6.6.1 结构倒塌判断标准 |
6.6.2 结构抗倒塌安全性评估 |
6.7 自复位RC框架抗震及抗倒塌性能评估总结 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 振动台试验原型框架结构基于位移设计 |
A.1 结构概况 |
A.2 基于位移的抗震设计 |
A.2.1 确定等效单自由度体系 |
A.2.2 确定等效周期 |
A.2.3 确定基底剪力并分配 |
A.2.4 确定构件内力 |
A.2.5 确定构件截面配筋 |
附录B 典型自复位RC框架结构基于位移设计 |
B.1 结构概况 |
B.2 梁、柱基于位移的抗震设计 |
B.2.1 确定等效单自由度体系 |
B.2.2 确定等效周期 |
B.2.3 确定基底剪力并分配 |
B.2.4 确定构件内力 |
B.2.5 确定构件截面配筋 |
B.3 自复位节点基于位移的抗震设计 |
B.3.1 自复位梁-柱节点 |
B.3.2 自复位柱-基础节点 |
附录C 地震动参数及大震下调幅系数 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.2.1 在役桥梁现存(实际)应力测定方法的研究现状 |
1.2.2 预应力混凝土截面受力性能研究现状 |
1.2.3 桥梁加固设计方法研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文主要研究目标、内容及技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 主要研究内容及研究思路 |
1.4.3 拟解决的关键问题 |
1.4.4 技术路线 |
第二章 主梁受拉区典型钢束应力状态评定的局部释放法研究 |
2.1 引言 |
2.2 力筋保护层混凝土凿除仿真分析 |
2.2.1 计算参数与单元划分 |
2.2.2 不同开槽长度对钢绞线应力影响分析 |
2.3 钢绞线跨丝同丝机械切割时温度及扰动误差影响试验 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 测点布置与控制参数 |
2.3.3 温度及扰动误差影响 |
2.4 缠绕丝偏轴效应及不同方法的拉力试验机对比验证分析 |
2.4.1 钢绞线缠绕丝偏轴效应分析的解析解 |
2.4.2 试验验证 |
2.4.3 试验结果分析 |
2.5 在役桥梁钢绞线现存应力评定方法研究 |
2.5.1 不同测试方法裸钢绞线拉力值的对比验证分析 |
2.5.2 钢绞线实际拉力值计算方法 |
2.6 钢束应力状态评定方法的工程检验 |
2.6.1 钢绞线现存应力评定方法操作步骤 |
2.6.2 实桥钢绞线现存应力评定结果 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于临界消压状态试验的钢束预加力无损评定方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于应力变化速率的临界开裂(消压)状态判定的数学原理 |
3.2.1 临界开裂(消压)状态试验判定曲线的物理意义及特征 |
3.2.2 分段线性函数突变点高效判定的数学方法 |
3.3 传统开裂弯矩试验方法的优点及其适用性 |
3.3.1 传统未损伤构件开裂弯矩试验方法 |
3.3.2 传统方法对判定带裂缝截面临界消压状态的适用性试验 |
3.4 基于受拉区钢筋应力变化速率的开裂(消压)弯矩试验研究 |
3.4.1 试验目的及控制参数 |
3.4.2 测点布置与传感器型号 |
3.4.3 未损伤受弯构件开裂弯矩对比试验分析 |
3.4.4 相同预加力条件下带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析 |
3.4.5 不同预加力条件下带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析 |
3.5 基于消压弯矩试验结果的钢束有效预加力评定方法 |
3.5.1 带闭合裂缝预应力混凝土梁消压弯矩计算方法 |
3.5.2 受拉区钢束有效预加力的确定 |
3.6 有效预加力及消压弯矩的验证和工程应用 |
3.6.1 有效预加力的室内模型梁验证试验 |
3.6.2 消压弯矩试验法的工程应用 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于断裂力学的临界消压状态判定及跨缝力筋应力分析 |
4.1 引言 |
4.2 扩展有限元法分析原理 |
4.2.1 扩展有限元方法的控制方程 |
4.2.2 断裂问题的离散方程 |
4.2.3 裂缝的水平集表示 |
4.3 带I型闭合裂缝截面仿真分析计算参数 |
4.3.1 单元划分与材料物理参数 |
4.3.2 起裂参数 |
4.4 I型裂缝对混凝土截面临界消压状态评定结果影响分析 |
4.4.1 有粘结预应力混凝土结构仿真分析 |
4.4.2 无粘结预应力混凝土结构仿真分析 |
4.4.3 XFEM法与梁理论计算结果对比分析 |
4.4.4 临界消压试验荷载对比分析 |
4.5 I型裂纹对截面力筋应力场增量影响仿真分析与试验研究 |
4.5.1 I型裂缝对临界消压状态前截面钢筋测点应变变化影响分析 |
4.5.2 I型裂缝对受拉区钢绞线与混凝土应变相关性的影响分析 |
4.5.3 I型裂缝对主梁受拉区钢筋应力增量影响对比分析与试验验证 |
4.5.4 I型闭合裂缝对常用公路桥梁结构力筋应力增量影响仿真分析 |
4.6 带I型闭合裂缝截面现存应力(变)实用修正计算方法 |
4.6.1 消压前正截面混凝土(或钢筋) |
4.6.2 消压前正截面钢绞线 |
4.7 本章小结 |
第五章 钢束预加力对截面受力性能影响分析与试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 预加力对未开裂截面抗弯刚度影响的解析解 |
5.2.1 不考虑无应力长度差异的截面抗弯刚度的解析解 |
5.2.2 考虑无应力长度差异的截面抗弯刚度修正的解析解 |
5.2.3 预加力对未损伤构件抗弯刚度影响试验研究 |
5.3 预加力对带裂缝截面受力性能影响仿真分析与试验研究 |
5.3.1 预加力对带裂缝截面应力变化影响仿真分析 |
5.3.2 预加力对带闭合裂缝梁应力及挠度变化影响试验研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于钢束应力状态评定结果的桥梁加固设计方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 正常使用极限状态桥梁预应力损失补强加固设计方法研究 |
6.2.1 基于截面消压弯矩评定结果的等效消压弯矩法 |
6.2.2 基于钢束应力测试结果的等效法向应力法 |
6.2.3 预应力损失补强加固试验验证 |
6.3 承载能力极限状态截面抗弯承载力加固设计方法研究 |
6.3.1 旧桥加固中的通用计算方法和一般规定 |
6.3.2 粘贴钢板加固设计方法 |
6.3.3 粘贴纤维复合材料加固设计方法 |
6.3.4 有粘结主动加固设计方法 |
6.3.5 无粘结主动加固设计方法 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论及建议 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 氯盐对受力混凝土的侵蚀研究 |
1.2.2 氯盐对预应力筋的侵蚀研究 |
1.2.3 钢绞线与混凝土间粘结性能研究 |
1.2.4 氯盐环境下预应力混凝土梁耐久性研究 |
1.2.5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁力学性能研究 |
1.3 目前存在的不足 |
1.4 本文的主要工作 |
2 氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能试验研究 |
2.2.1 试验材料与试件制备 |
2.2.2 试验过程 |
2.2.3 试验结果分析与讨论 |
2.2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型 |
2.3 锈蚀钢绞线混凝土的粘结滑移声发射信号特征 |
2.3.1 声发射信号振铃计数及能量分布特征 |
2.3.2 声发射持续信号分布特征 |
2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结性能数值模拟 |
2.4.1 材料模型 |
2.4.2 数值模型建立 |
2.4.3 模拟结果分析与讨论 |
2.5 本章小结 |
3 氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于湿盐砂法的预应力混凝土梁局部锈蚀试验研究 |
3.2.1 试验材料与试件制备 |
3.2.2 试验过程 |
3.2.3 试验结果分析与讨论 |
3.3 局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
3.3.1 试件制备 |
3.3.2 试验过程 |
3.3.3 试验结果分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
4.2.1 试验材料与试件制备 |
4.2.2 试验过程 |
4.2.3 试验结果分析与讨论 |
4.3 基于声发射的全锈蚀预应力混凝土梁损伤分析 |
4.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载分析 |
4.3.2 峰频分析 |
4.3.3 基于声发射的开裂模式分析 |
4.3.4 基于声发射的损伤扩展分析 |
4.4 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能数值模拟 |
4.4.1 数值模型建立 |
4.4.2 材料参数及本构关系 |
4.4.3 抗弯过程有限元模拟 |
4.5 本章小结 |
5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
5.2.1 试件制备 |
5.2.2 试验过程 |
5.2.3 试验结果分析与讨论 |
5.3 基于声发射的CFRP增强预应力混凝土梁损伤分析 |
5.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载 |
5.3.2 基于声发射的开裂模式分析 |
5.3.3 b值分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(7)体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 预应力混凝土节段梁发展及应用现状 |
1.2.1 预应力混凝土节段梁发展历程 |
1.2.2 体外预应力混凝土节段梁国内应用现状 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能研究现状 |
1.3.2 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能研究现状 |
1.4 研究内容及思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第2章 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析模型 |
2.1 概述 |
2.2 考虑剪力滞效应的纤维梁单元模型研究 |
2.2.1 剪力滞效应 |
2.2.2 理论模型建立 |
2.2.3 单元二次开发 |
2.2.4 模型验证 |
2.3 体外束滑移索单元模型研究 |
2.3.1 理论模型 |
2.3.2 单元开发 |
2.3.3 模型验证 |
2.4 接缝力学模型 |
2.5 体系模型应用 |
2.5.1 缩尺模型试验分析 |
2.5.2 实桥试验分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 体外预应力混凝土节段梁抗弯承载力简化计算方法 |
3.1 概述 |
3.2 各因素对抗弯性能的影响规律分析 |
3.3 既有计算公式及其适用性分析 |
3.4 抗弯承载力建议计算方法 |
3.4.1 建议计算方法 |
3.4.2 方法验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件制备 |
4.2.3 材性测试 |
4.2.4 试验加载方案 |
4.2.5 试验量测方案 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 主要试验结果 |
4.3.2 试件破坏现象 |
4.3.3 结构承载力及变形特征 |
4.3.4 混凝土应变 |
4.3.5 普通钢筋应变 |
4.3.6 预应力束应力变化 |
4.4 试验分析 |
4.4.1 影响因素对比分析 |
4.4.2 各组份抗剪贡献分析 |
4.4.3 规范中抗剪承载力计算公式适用性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 弯剪复合作用下体外预应力混凝土节段梁承载机理分析 |
5.1 概述 |
5.2 弯剪复合作用下精细有限元模型分析方法 |
5.2.1 分析模型框架 |
5.2.2 钢筋混凝土结构轴-剪复合作用下的本构模型 |
5.2.3 考虑滑移效应的预应力束单元开发 |
5.2.4 键齿接缝简化模拟方法 |
5.2.5 加载控制方法 |
5.3 试验梁失效分析 |
5.4 基于桁架-拱理论的节段梁结构承载机理分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 考虑弯剪复合作用的体外预应力混凝土节段梁分析模型 |
6.1 概述 |
6.2 考虑弯剪相互作用的节段梁单元模型 |
6.2.1 单元力学特性需求分析 |
6.2.2 单元理论模型 |
6.2.3 节段间接缝的等效模拟方法 |
6.2.4 单元状态的迭代计算 |
6.2.5 纤维的材料本构模型 |
6.2.6 纤维截面剪应变不均匀分布的计算方法 |
6.3 计算程序的设计及开发 |
6.4 模型验证与应用 |
6.4.1 混合配束节段梁弯剪性能分析 |
6.4.2 全体外配束节段梁弯剪性能分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 尚需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.2 纤维增韧轻骨料混凝土研究进展 |
1.2.1 优势与不足 |
1.2.2 钢纤维与碳纤维轻骨料混凝土性能研究 |
1.3 FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.3.1 普通混凝土构件 |
1.3.2 纤维混凝土构件 |
1.4 预应力FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.4.1 服役性能与承载能力 |
1.4.2 无粘结预应力FRP筋应力增量 |
1.4.3 预应力损失与张拉控制应力 |
1.5 目前存在的主要问题 |
1.6 本文主要研究内容及目标 |
第二章 FRP筋与纤维增韧轻骨料混凝土材料性能研究 |
2.1 纤维增韧轻骨料混凝土制备与力学性能 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 配合比 |
2.1.3 力学性能 |
2.2 纤维增韧轻骨料混凝土微观形态特征 |
2.2.1 试样设计及制备 |
2.2.2 钢纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.3 碳纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.4 纤维增强增韧机理 |
2.3 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土粘结性能 |
2.3.1 试验概况 |
2.3.2 试验结果 |
2.3.3 影响因素分析 |
2.3.4 粘结–滑移本构模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 加载制度与量测内容 |
3.2 试验现象及破坏模式 |
3.2.1 混凝土压碎破坏 |
3.2.2 平衡破坏 |
3.2.3 FRP筋拉断破坏 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
3.3.2 变形能力 |
3.3.3 特征荷载 |
3.3.4 FRP筋应变 |
3.3.5 裂缝开展 |
3.3.6 使用荷载下跨中挠度与裂缝宽度 |
3.4 本章小结 |
第四章 无粘结预应力CFRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
4.1 试验概况 |
4.1.1 试件设计 |
4.1.2 试件制作 |
4.1.3 预应力张拉方法 |
4.1.4 加载制度与量测内容 |
4.2 试验现象及破坏模式 |
4.2.1 混凝土压碎破坏 |
4.2.2 非预应力CFRP筋拉断 |
4.2.3 预应力CFRP筋拉断 |
4.2.4 平衡破坏 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
4.3.2 特征荷载 |
4.3.3 FRP筋应变 |
4.3.4 裂缝开展 |
4.4 本章小结 |
第五章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁精细化有限元分析 |
5.1 材料模型 |
5.1.1 混凝土损伤塑性模型 |
5.1.2 FRP筋累积损伤模型 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 单元与网格划分 |
5.2.2 界面接触与边界条件 |
5.2.3 基于显式算法的荷载施加 |
5.2.4 稳定性检验 |
5.3 有限元模型验证 |
5.3.1 破坏模式与承载力 |
5.3.2 挠度与FRP筋应变 |
5.4 拓展分析 |
5.4.1 截面高度 |
5.4.2 FRP筋配筋率 |
5.4.3 净跨长度 |
5.5 本章小结 |
第六章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁服役性能研究 |
6.1 FRP筋受弯构件挠度分析 |
6.1.1 各国规范模型 |
6.1.2 基于受拉刚化效应的建议模型 |
6.1.3 应变不均匀系数修正 |
6.1.4 模型验证 |
6.2 FRP筋受弯构件裂缝宽度分析 |
6.2.1 各国规范模型 |
6.2.2 基于应变不均匀系数的建议模型 |
6.2.3 基于粘结-滑移方程的建议模型 |
6.2.4 模型验证 |
6.3 无粘结预应力构件挠度分析 |
6.3.1 无粘结预应力筋应力增量 |
6.3.2 现有模型 |
6.3.3 基于截面分解思想的建议模型 |
6.3.4 应变不均匀系数修正 |
6.3.5 模型验证 |
6.4 无粘结预应力构件裂缝宽度分析 |
6.4.1 现有模型 |
6.4.2 基于截面分解思想的建议模型 |
6.4.3 模型验证 |
6.5 本章小结 |
第七章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁正截面承载力研究 |
7.1 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.1.1 各国规范模型 |
7.1.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.1.3 模型验证与简化 |
7.1.4 破坏模式判别方法 |
7.1.5 混凝土受压特征参数 |
7.2 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.2.1 现有极限应力模型 |
7.2.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.2.3 模型验证 |
7.2.4 破坏模式判别方法 |
7.3 本章小结 |
第八章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法 |
8.1 破坏模式验算方法 |
8.1.1 无粘结预应力FRP筋应力增量实用模型 |
8.1.2 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.1.3 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.2 基于服役性能的计算方法 |
8.2.1 参数简化 |
8.2.2 计算流程 |
8.2.3 计算实例 |
8.3 本章小结 |
结论与展望 |
9.1 本文工作的总结 |
9.2 进一步工作的设想 |
参考文献 |
附录A FRP筋混凝土受弯构件信息 |
附录B 各组试件破坏形态 |
附录C 作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)先张法预应力复材筋混凝土梁长期力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 先张法预应力复材筋混凝土结构研究现状 |
1.2.1 工程用复材筋力学性能研究现状 |
1.2.2 复材筋-混凝土界面粘结性能研究进展 |
1.2.3 预应力传递长度研究现状 |
1.2.4 先张法预应力复材筋混凝土结构力学性能研究 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 附加肋-复材筋界面长期抗剪性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试件设计及制作 |
2.2.3 加载装置及制度 |
2.2.4 测量方式与内容 |
2.3 附加肋-复材筋界面短期抗剪性能 |
2.3.1 试验现象及破坏模式 |
2.3.2 试验结果分析 |
2.4 附加肋-复材筋界面长期抗剪性能 |
2.4.1 附加肋-复材筋界面滑移 |
2.4.2 附加肋-复材筋界面长期滑移机理 |
2.5 结论 |
第3章 复材筋-混凝土界面长期粘结性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试件设计及制作 |
3.2.3 加载方案及测量内容 |
3.3 复材筋-混凝土界面短期粘接性能 |
3.3.1 试验现象及破坏模式 |
3.3.2 试验结果分析 |
3.4 复材筋-混凝土界面长期粘接性能 |
3.4.1 长期加载试验结果 |
3.4.2 附加肋对界面滑移的影响 |
3.4.3 荷载水平对界面滑移的影响 |
3.4.4 粘结长度对界面滑移的影响 |
3.4.5 复材筋-附加肋界面长期滑移机理 |
3.5 结论 |
第4章 先张法预应力复材筋混凝土梁制作工艺及预应力传递长度试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 先张法预应力梁制作工艺 |
4.2.1 反力钢架及张拉锚具 |
4.2.2 先张法预应力张拉原理及方法介绍 |
4.2.3 先张法预应力复材筋混凝土梁制作关键步骤 |
4.3 试件设计 |
4.3.1 试件参数确定 |
4.3.2 尺寸及配筋设计 |
4.4 预应力传递长度试验 |
4.4.1 测量方式与内容 |
4.4.2 试验结果 |
4.5 结论 |
第5章 先张法预应力复材筋混凝土梁短期抗弯性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.1.1 试验设计 |
5.2 试验现象与破坏形态 |
5.3 试验结果分析 |
5.3.1 荷载-跨中挠度曲线 |
5.3.2 荷载-复材筋应变关系曲线 |
5.3.3 裂缝 |
5.3.4 平截面假定 |
5.4 结论 |
第6章 持载作用下先张法预应力复材筋混凝土梁长期抗弯性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 加载装置 |
6.2.2 加载流程及制度 |
6.2.3 测量内容及制度 |
6.3 试验结果分析 |
6.3.1 跨中长期挠度 |
6.3.2 跨中长期曲率 |
6.3.3 梁端复材筋长期滑移 |
6.3.4 裂缝宽度发展 |
6.4 持载作用下长期变形计算方法 |
6.4.1 材料长期力学性能模型 |
6.4.2 长期曲率及应变计算 |
6.4.3 试验值与理论预测值对比 |
6.5 结论 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(10)超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外UHPC抗弯性能研究现状 |
1.2.1 国内外UHPC梁受弯性能研究现状 |
1.2.2 国内外拼装梁受弯性能研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 UHPC拼接梁抗弯性能试验研究 |
2.1 试验梁设计 |
2.1.1 试验梁设计尺寸及参数 |
2.1.2 试验梁浇筑与养护 |
2.1.3 材料性能测试 |
2.1.4 试验梁加载装置及测点布置 |
2.1.5 预应力张拉及试验梁加载 |
2.2 试验主要实验结果 |
2.2.1 试验梁的破坏形态 |
2.2.2 荷载-挠度关系 |
2.2.3 钢绞线应力变化规律 |
2.2.4 最大裂缝宽度 |
2.2.5 应变分布规律 |
2.2.6 破坏截面压应变变化 |
2.3 本章小结 |
第三章 UHPC节段预制拼接梁有限元模拟研究 |
3.1 UHPC和预应力钢绞线本构选取 |
3.1.1 UHPC材料本构 |
3.1.2 预应力钢绞线本构关系 |
3.2 UHPC节段预制拼装梁有限元模型 |
3.2.1 钢筋混凝土有限元建模方式 |
3.2.2 材料的本构模型 |
3.2.3 ABAQUS模型的建立 |
3.3 模拟试验主要结果 |
3.3.1 荷载-跨中挠度曲线 |
3.3.2 模拟梁的破坏形态 |
3.3.3 主要模拟数据 |
3.4 参数分析 |
3.4.1 混凝土强度的影响 |
3.4.2 预压应力的影响 |
3.4.3 键齿数量的影响 |
3.4.4 键齿深度的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 UHPC节段预制拼接梁正截面承载力计算 |
4.1 节段预制拼接梁现有的设计方法 |
4.2 节段预制拼接梁抗弯特性分析 |
4.3 建议UHPC节段预制拼装梁抗弯承载力计算公式 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 节段预制拼装梁正截面承载力计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
四、提高纯无粘结预应力混凝土构件极限抗弯能力的措施分析(论文参考文献)
- [1]全装配式预应力混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 潘从建. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [2]高性能水泥基复合材料-预应力CFRP格栅复合加固混凝土梁受弯性能研究[D]. 徐佳奇. 浙江大学, 2021(02)
- [3]预应力型钢混凝土叠合梁受力性能和设计方法研究[D]. 李辉. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [4]预制预应力自复位钢筋混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 王振营. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [5]在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究[D]. 郭文龙. 长安大学, 2021
- [6]氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究[D]. 刘云雁. 大连海事大学, 2020(04)
- [7]体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究[D]. 阎武通. 北京交通大学, 2021(06)
- [8]FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析[D]. 孙艺嘉. 长安大学, 2020
- [9]先张法预应力复材筋混凝土梁长期力学性能研究[D]. 童翊轩. 东南大学, 2020(01)
- [10]超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究[D]. 梁雪娇. 湖南工业大学, 2020(02)