一、钢筋混凝土结构抗剪分析方法的发展(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》文中指出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。
班新林[2](2021)在《高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究》文中提出我国高速铁路技术已经达到世界领先水平,运营里程占全世界高速铁路运营里程的一半以上,我国高铁一个显着的特点是桥梁占线路里程的比例高,平均大于50%,部分线路高达90%,其中标准设计的预应力混凝土简支梁桥又占桥梁里程的90%以上。标准简支梁桥的设计理论、建造模式及运营性能控制是我国高速铁路建设过程中面临的重大科学问题之一,成为保障高速铁路线路高平顺性与高速列车长期平稳运行的关键控制环节。以32m简支箱梁为核心的我国高铁标准简支梁建造技术已经发展成熟,但40m简支梁对我国长度约25m的动车组具有消振优势,并且在地形起伏较大区域、河流湖泊中桥梁下部基础造价较高等情况下可以节省大量工程投资,工程应用需求大。40m简支箱梁代表了高速铁路标准简支梁建造技术的发展方向,其中40m简支梁设计理论创新是亟需解决的问题。本文以高速铁路40m预应力混凝土简支箱梁为对象,研究内容涵盖动力学设计和静力学设计、容许应力法设计和极限强度理论设计、确定性分析和考虑参数随机性的可靠度分析,并且以实际工程应用目标打造一榀足尺试验梁,研究了系统的试验验证技术。开展的研究工作以及取得的创新性成果如下:(1)以动力系数和桥面加速度为控制指标,采用移动荷载列模型研究40m简支梁的竖向自振频率设计限值,研究结果论证了40m简支梁的消振效应,基频设计限值采用规范下限值即可。虽然混凝土结构本身较大的线质量,决定了桥面加速度不控制高铁简支梁的刚度设计,本文针对较小线质量40m简支梁基频限值的分析,可以为轻型桥梁结构和轨道结构的发展提供借鉴。另外,以车体加速度为控制指标,采用车桥耦合动力仿真模型,研究了40m简支梁的挠跨比、残余徐变变形和墩台不均匀沉降限值,根据是否为可调的工后变形,分别给出各自的研究原则,研究得到的挠跨比限值大于既有规范,不控制40m简支梁刚度设计。基于车体加速度随速度变化规律,采用运营速度给出单独考虑的残余徐变变形限值和墩台不均匀沉降限值,并给出工后变形变位的组合限值。(2)基于现行规范设计了一榀完全满足工程应用条件的高速铁路40m简支箱梁,设计考虑了运营状态设计指标、施工工况下混凝土应力以及横框结构的钢筋应力和裂缝宽度,设计结果满足规范要求。试验梁预制质量良好,基于研发的试验平台和加载系统,验证了40m简支梁抗弯性能、抗扭性能、抗裂安全系数、开裂荷载、预应力度和强度安全系数,结果满足设计要求。针对受力复杂的锚固区,试验验证了预应力张拉工况下结构受力安全。(3)使用桁架模型分析40m简支梁抗弯极限承载力,并与国内外规范公式进行对比,采用容许应力法设计的简支梁在采用极限状态法验算时,抗弯能力有5.9%~10.7%的富裕。提出了采用莫尔协调转角桁架模型、转角软化桁架模型、固角软化桁架模型的抗剪设计方法,考虑了混凝土软化本构模型,以试验测试数据为分析起点,以试验梁配筋为基础,得到了抗剪钢筋的屈服顺序以及混凝土结构极限剪应力。采用转角软化桁架模型分析得到40m简支箱梁纯扭状态的破坏全过程,随着扭转角的增加,得到混凝土主压应变、剪力流区厚度发展规律和钢筋屈服顺序。研究表明40m简支梁抗扭延性比为15.8,具有很好的塑性变形能力。针对锚固区受力特征,基于拉压杆理论创立了三种腹板模型和两种底板模型,结果表明预应力筋的劈裂力不控制足尺试验梁端配筋设计。(4)考虑二期恒载引起的跨中挠度和二期恒载加载龄期的随机性,分别采用一次二阶矩法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法计算残余徐变变形的可靠度,结果表明增加二期恒载加载龄期可以有效控制残余徐变变形的发展。考虑截面抗弯刚度、线质量和阻尼比的随机性,研究了桥面加速度的可靠度;考虑轨道不平顺的高低幅值和残余徐变上拱幅值的随机性,研究了车体加速度的可靠度;加速度响应均符合极值I型分布规律。累积概率99%的加速度明显大于确定性计算结果,可以作为设计参考指标。
窦俊鹏[3](2021)在《重载铁路预应力混凝土简支T梁抗剪性能研究》文中进行了进一步梳理随着既有铁路重载运输轴重和运量的不断增加,对桥梁结构的运用安全性提出了更高的要求。大秦重载铁路作为我国西部煤炭外运的重要通道,近年来,线路养护人员及专家学者对进行重载铁路现场检查检测工作中发现,预应力混凝土梁存在明显梁端斜向开裂现象,其中以32m后张法预应力混凝土梁梁端的斜裂缝病害最为明显,且病害特征相对复杂。斜裂缝的出现往往呈现脆性破坏特征,裂缝处箍筋应力增大甚至最终达到屈服,混凝土的开裂也会导致渗水进而影响梁体耐久性,斜裂缝的进一步开展可能会导致梁体承载能力逐渐下降,并最终影响桥梁结构的正常使用寿命。针对这一现状,本文以大秦铁路存在典型斜裂缝病害的32m后张法预应力混凝土简支T梁为研究对象,通过文献调研、理论计算、现场动静载试验、长期运营监测等研究方法,对重载运输条件下预应力混凝土简支T梁的抗剪性能进行研究,主要研究内容如下:(1)文献调研。梳理国内外学者对于混凝土梁抗剪性能的研究过程,总结混凝土梁抗剪承载力的分析理论和影响因素,列举了国内外具有代表性的抗剪承载力计算公式并对其考虑的主要因素进行分析对比。针对混凝土梁抗裂性能及混凝土的疲劳抗拉强度进行了文献调研,总结了国内外专家学者通过理论分析和疲劳荷载试验对于梁体正截面、斜截面抗裂性的研究以及对混凝土疲劳抗拉强度折减系数的取值研究。(2)检算分析。通过对32m预应力混凝土简支T梁检算结果说明,梁体各计算位置处正应力和剪应力均未超限,梁体抗弯性能良好;通过计算梁体的主拉应力及主拉应力夹角显示,直曲线梁在计算截面中距梁端L/8处主拉应力最大,且略超出规范限值,为斜裂缝最可能出现位置;根据方向角判断斜裂缝大致走向,与现场实际斜裂缝走向较为接近。梁体端部附近主拉应力为梁体斜裂缝产生的主要原因:分析认为,在长期重复荷载作用下,混凝土的抗拉强度会发生折减,结合以往专家学者对于混凝土抗拉疲劳强度研究成果及室内模型梁疲劳加载试验的试验结果,取混凝土疲劳抗拉强度为0.55倍的混凝土轴向极限抗拉强度,并与检算的梁端抗拉主应力进行对比发现,梁端主应力超过混凝土疲劳抗拉强度,混凝土开裂可能性极大。混凝土出现斜裂缝原因可以总结为梁端腹板主拉应力超过混凝土疲劳抗拉强度限值,在长期重复荷载作用下导致开裂现象出现。(3)现场试验。选取2孔分别为16m和32m预应力混凝土简支T梁进行动静载试验,梁体在静载加载和运营列车荷载作用下梁体中挠度、跨中截面下缘混凝土应力低于规范限值,梁体竖向刚度满足要求,结构处于弹性工作状态;动静载试验中,梁体的裂缝扩展大体呈现上部小、下部大的规律分布,在荷载作用时跨裂缝应变明显大于相邻位置处未跨裂缝测点主拉应变;腹板外侧的裂缝扩展情况均大于内侧,内外侧对应测点应变比为1.4~1.6,分析原因可能是由于列车车轴作用于T梁时,荷载作用并非在T梁对称轴位置处,而是在横桥向呈现偏载状态;重车线裂缝扩展情况大于轻车线,这是由于重车线列车荷载作用明显大于轻车线列车,裂缝的扩展情况与列车荷载作用的大小存在正相关性。(4)长期监测。选取不同桥梁上同种梁型的孔跨进行长期监测,发现在运营列车作用下,梁端斜截面受力左梁大于右梁、腹板外侧大于内侧;直曲线梁的对比分析显示,线桥偏心作用对于荷载作用下裂缝扩展有明显影响,斜截面受力状况不同;重车线裂缝扩展大于轻车线,梁端斜裂缝的扩展和列车荷载作用大小存在正相关性。同时还选取了同一座桥同种梁型的开裂孔跨和未开裂孔跨进行对比试验,选取梁端腹板位置处的对应测点,发现开裂梁体应变为未开裂对应位置处的两倍,裂缝扩展明显。同时未开裂梁体换算混凝土拉应力增量为2.94MPa。主要结论。既有重载铁路在原有设计荷载下未存在主拉应力超标现象,仅在现有荷载作用下存在少量检算位置略微超标情况,说明原有设计桥梁的斜截面抗裂性能良好。针对现场出现的斜裂缝病害现象,结合大秦线路开行列车情况,考虑混凝土在等幅重复荷载作用下的抗拉强度需要在进一步折减,检算发现梁体在疲劳抗拉强度的限值下存在主拉应力明显超标现象,说明斜裂缝出现的原因是在长期疲劳荷载作用下,梁体斜截面处的主拉应力超过混凝土的疲劳抗拉强度,导致混凝土开裂。通过动静载试验及长期监测系统对桥梁的受力性能进行测试发现,带斜裂缝桥梁整体抗弯性能较好,梁体跨中挠度、振幅、支座位移等都满足规范限值和检定要求,但梁体斜截面的裂缝扩展明显,跨裂缝位置处箍筋应力增大,建议采取相应加固措施对斜截面抗剪性能进行加固改造。
赵铖[4](2021)在《大震作用下防屈曲支撑附加力对RC子框架梁破坏模式的影响研究》文中研究指明地震会造成严重的人员伤亡和财产损失。防屈曲支撑(BRB)作为一种耗能支撑已成为建筑结构消能减震的重要手段之一,可以显着减小主体框架结构的地震反应,从而有效避免主体框架结构在大震作用下发生严重破坏或倒塌。然而,大震作用下防屈曲支撑附加力复合作用会导致子框架实际的受力状态比仅考虑附加轴力影响时复杂,在抗震设计时未充分考虑时则会发生子框架梁柱先于支撑破坏的情况。因此,针对大震作用下防屈曲支撑附加力致使RC子框架处于复杂的受力状态这一情况,本文首先通过对常用的几种节点板与主体框架连接构造下梁柱组合件的有限元数值模拟,明确大震作用下子框架梁的受力状态,揭示梁塑性铰外移机理;然后,对于节点板内侧梁段形成的几何或受力不连续区域(D区),采用基于拉-压杆模型和牛腿设计理论对其进行抗剪设计,通过不同参数子框架梁D区有限元模拟和参数分析,验证该抗剪设计方法的有效性,并揭示子框架梁D区的破坏机理。本文研究的主要内容及结论如下:(1)在第2章通过对防屈曲支撑RC框架结构抗震性能研究结果的分析比较,讨论和明确了防屈曲支撑RC子框架梁柱的复杂受力情况。分析结果表明,在大震作用下防屈曲支撑与节点板会对子框架产生支撑附加轴力、附加弯矩以及框架节点处的开合效应,该支撑附加力会致使梁铰屈服机制下的子框架梁上塑性铰发生外移,并且在节点板内侧梁段形成短梁效应使得该区域易发生脆性破坏模式。(2)在第3章中,基于ABAQUS有限元分析软件建立了防屈曲支撑RC梁柱组合件有限元分析模型,并通过足尺防屈曲支撑RC子框架梁柱组合件拟静力试验结果对有限元模型进行验证。模拟结果与试验结果对比表明,各项数据吻合良好,梁破坏模式与拟静力试验结果相近,梁塑性铰外移情况与拟静力试验结果基本一致,验证了建立有限元分析模型的有效性。(3)在第4章中,对不同节点板与RC主体框架连接构造方法下梁塑性铰外移规律进行了有限元数值模拟、参数分析和理论分析,考虑了锚筋直径、栓钉直径和塑性铰转移纵筋配筋率等参数对梁塑性铰外移的影响。分析结果表明,节点板与梁之间的连接件的抗剪承载力对梁塑性铰外移影响显着,在支撑轴力和开合效应作用力下,当锚筋、栓钉的抗剪承载力足够,即节点板内侧梁段截面抗弯承载力大于弯矩时,梁塑性铰会转移至节点板外侧;设置塑性铰转移纵筋直接提供额外抗弯承载力,可有效地控制梁塑性铰外移。(4)在第5章中,对子框架D区的受力性能和破坏模式进行了有限元模拟、参数分析和理论分析,考察了梁D区体积配箍率、纵向分布纵筋配筋率和混凝土强度等对D区受力性能的影响。分析结果表明,提高D区体积配箍率的对D区抗剪承载力增强效果最明显;改变混凝土强度对D区抗剪承载力影响较小;增设纵向分布钢筋在可以有效地改善D区混凝土破坏形态;参数和理论分析验证了子框架梁D区采用牛腿设计方法的有效性,揭示了防屈曲支撑附加力对D区剪切破坏和弯剪破坏的影响机理。
唐文涵[5](2021)在《RC/ECC组合梁剪切性能试验研究》文中研究指明高韧性水泥基复合材料由Victor C.Li教授提出,称为Engineered Cementitious Composite,简称ECC。ECC表现出典型的应变硬化特性,在直接拉伸作用下可产生多条细密裂缝,一定程度上改善了普通混凝土脆性性质,其直接拉伸强度可达5MPa,抗拉应变超过4%,约为普通混凝土的300~500倍。ECC相比普通混凝土具有的更强的抗拉性能,使得结构在荷载承载能力、变形能力和能量耗散能力等多个方面得到了提高。目前ECC已在许多实际工程中得到应用,例如路面和桥面板维修改造、建筑结构加固改造和重要结构节点抗震等。但ECC较普通混凝土材料价格昂贵,是限制其广泛应用的一个重要问题。为了解决这一问题,可以通过将ECC布置在构件的关键部位,既能使ECC的优越性能充分得到利用,又能兼顾经济性和使用性。将ECC替代RC梁中部分混凝土形成的梁,称为RC/ECC组合梁;将ECC替代RC梁全部混凝土形成的梁,称为R/ECC梁。总共设计20根不同类型的试验梁,对RC梁、RC/ECC组合梁、R/ECC梁进行对比分析,探究不同ECC位置、配箍率、剪跨比、混凝土强度对试验梁受剪性能的影响。从剪力-挠度曲线、开裂荷载、开裂后抗剪性能、抗剪承载力、变形能力、破坏模式、裂缝形态和延性指标等方面进行评价,主要研究内容及结论如下:(1)通过静力加载试验,研究ECC位于受拉区的组合梁、ECC位于U型区的组合梁、R/ECC梁和RC梁的破坏过程和破坏形态。结果发现,两种组合方式的RC/ECC组合梁从试验开始到加载至构件发生剪切破坏,组合梁的截面平均应变均符合平截面假定。加载过程中,RC/ECC组合梁和R/ECC梁的裂缝形态细而密,裂缝宽度均小于RC梁,体现出ECC优秀的裂缝控制能力。试验梁破坏时,RC梁表现出明显的剪切破坏,而R/ECC梁的破坏模式发生了改变,表现为弯曲破坏,体现出良好的延性性能。(2)通过静力加载试验,确定试验梁的开裂荷载、抗剪承载力和极限变形能力。结果发现,ECC优异的裂缝控制能力极大提高了RC/ECC组合梁和R/ECC梁的开裂荷载,其开裂荷载均大于RC梁。ECC高抗拉性能可以抑制斜裂缝的延伸,为R/ECC梁提供了相当大的抗剪承载力。(3)分析普通钢筋混凝土梁的剪切机理,探究影响梁构件抗剪承载力的各种因素。基于桁架-拱模型理论,提出R/ECC梁抗剪承载力理论公式。基于我国规范GB50010-2010(2015版),提出两种ECC位于底部受拉区的RC/ECC组合梁的抗剪承载力公式,并通过收集到的78根试验梁的数据进行分析,验证了公式的准确性和正确性。
刘文杰[6](2021)在《含裂隙无腹筋梁的抗剪性能及碳纤维布加固研究》文中研究指明钢筋混凝土梁的剪切破坏属于脆性破坏,危害性较大,众多学者对钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了研究。而在实际工程中,钢筋混凝土梁带内部裂隙缺陷工作的状态大量存在,这不利于钢筋混凝土梁抗剪性能的正常发挥,存在一定的安全隐患。通常认为,钢筋混凝土梁的抗剪承载力由混凝土部分贡献项和腹筋部分贡献项两种形式组成,而混凝土部分贡献项通常取无腹筋梁的抗剪承载力。本文对含裂隙无腹筋梁的抗剪性能进行研究,可进一步完善有腹筋梁抗剪性能理论体系。为对含裂隙梁进行有效加固,本文使用碳纤维布进行侧面粘贴,以提升含裂隙梁的抗剪性能,得到了一定的结论,具有较高的应用价值。本研究采用室内试验的方法,以无腹筋梁模型为试验对象,用预置裂隙来模拟既有裂隙,进行三点弯曲加载试验,研究既有裂隙在试验梁不同位置和不同角度条件下对含裂隙梁混凝土部分抗剪性能的影响。同时,为保证含裂隙梁能得到有效加固,以满足正常的工作需求,进一步研究了碳纤维布不同角度的侧面粘贴方式对含裂隙梁抗剪性能的提升效果。对典型试验工况的应力状态进行了数值计算,并与试验结果进行了对比分析,对试验结果作了解释。同时,通过对含裂隙无腹筋梁抗剪机理的分析,运用拉杆拱的理论模型,对含裂隙梁抗剪性能和裂缝扩展规律进行了分析和解释。最后,结合试验数据,分析了碳纤维布侧面粘贴加固含裂隙梁的加固机理,可为生产实践提供指导作用。研究表明,钢筋混凝土梁在三点弯曲加载过程中,梁内部的既有裂隙对梁混凝土部分的抗剪承载力有着削弱作用,当既有裂隙位于梁跨中时,既有裂隙的裂尖距离梁底中部越近,对含裂隙梁混凝土部分抗剪承载力的削弱作用越大;当既有裂隙位于梁侧基本拱体范围内时,既有裂隙的角度与混凝土梁基本拱体重合度越高,对含裂隙梁混凝土部分抗剪承载力的削弱作用越大。此外,当梁跨中既有裂隙的垂直度越高时,其裂尖处对梁底裂缝起裂点的水平位置的吸引作用越强;当梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高时,梁底裂缝越容易扩展通过既有裂隙的两个裂尖;当梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度较低时,梁底裂缝可扩展至既有裂隙中部区域。而当梁侧既有裂隙的角度与混凝土梁的基本拱体重合度较高时,使用碳纤维布对含裂隙梁进行侧面粘贴加固,粘贴方向与既有斜裂缝垂直度越高,碳纤维布对含裂隙梁的加固效果越好,越能提升含裂隙梁混凝土部分的抗剪承载力。
王亚浩[7](2021)在《钢筋混凝土梁动态剪切开裂特性及其影响因素研究》文中提出钢筋混凝土梁广泛应用于各类建筑结构中,作为结构重要受力构件,若发生脆性剪切破坏会造成严重后果。钢筋和混凝土材料都具有率敏感性,且混凝土在高加载速率下会表现出更明显的脆性。已有研究表明,钢筋混凝土梁的承载能力、破坏模式、裂缝形态和开裂速度均受加载速率的影响。但由于抗剪问题的复杂性,影响因素众多,目前关于动态荷载作用下钢筋混凝土梁抗剪性能的影响因素,还未能得出广泛适用的统一结论。因此,研究钢筋混凝土构件在动态荷载作用下剪切开裂特性及其影响因素,具有十分重要的理论意义和实际参考价值。基于此背景,本文利用有限元软件MSC.Marc对动态荷载作用下钢筋混凝土简支梁的受力过程进行数值模拟。考虑加载速率、剪跨比、纵筋率和配箍率四种影响因素,研究了不同因素对动态荷载作用下钢筋混凝土梁剪切特性及开裂模式的影响。主要研究内容如下:(1)介绍钢筋混凝土梁动态抗剪性能和混凝土开裂的研究背景及研究现状。对现有部分钢筋混凝土梁抗剪理论及计算模型、钢筋混凝土构件开裂机理进行总结。(2)介绍利用MSC.Marc有限元软件进行非线性分析的方法及微裂纹模型。参照文献中相关试验在软件中建立有限元模型,将模拟结果同试验结果进行对比验证,证明数值模拟分析的可行性。(3)利用MSC.Marc有限元软件,考虑加载速率、剪跨比、纵筋率和配箍率四种影响因素建立有限元模型,模拟跨中单调加载及单向循环加载过程。分析不同加载速率下钢筋混凝土梁的强度及延性变化情况。研究剪跨比、纵筋率和配箍率对钢筋混凝土梁屈服强度,极限强度,动力增大系数DIF和延性的影响。(4)介绍钢筋混凝土梁中裂缝类型,分析并提出了一种开裂区域划分方法。对第三章中部分梁的裂缝发展过程进行对比,总结模拟中出现的裂缝类型及破坏模式,研究加载速率,纵筋率和剪跨比分别对斜向受剪裂缝和竖向受弯裂缝等效开裂应变值的影响。
郑家乐[8](2021)在《钢筋混凝土构件受剪性能尺寸效应的机理研究》文中研究指明钢筋混凝土构件的名义强度随着尺寸的增大而降低,存在明显的尺寸效应。然而,由于试验条件的限制,现有钢筋混凝土构件的研究主要集中在中等尺寸及以下,对于大尺寸试件的研究较少。因此,本文应用三维刚体弹簧元法对钢筋混凝土构件受剪性能尺寸效应产生的机理进行了研究,基于研究结果对抗剪承载力计算公式进行了修正,提出了相应的增强措施。研究的主要内容及结论如下:(1)整理已有钢筋混凝土梁受剪性能尺寸效应机理研究,通过对比分析抗剪强度变化趋势,探究了配箍率对钢筋混凝土深梁受剪性能尺寸效应的影响,同时,基于梁-拱模型,对尺寸效应产生的机理进行了研究。结果表明,钢筋混凝土深梁抗剪强度尺寸效应的产生主要是拱模型抗剪机制提供的抗剪作用下降导致的,梁模型抗剪机制的影响较小。在该研究的基础上,研究了贯通裂缝对钢筋混凝土梁受剪性能尺寸效应的影响。结果表明,对于存在贯通裂缝的梁,截面尺寸越大,抗剪承载力下降的比例越大,这主要是由于大尺寸梁会产生数量更多、宽度更大的细微斜裂缝,这些裂缝加剧了剪切斜裂缝的开展,从而阻碍了混凝土压杆主应力的传递。(2)应用三维刚体弹簧元法设计了不同截面尺寸的四组试件,研究了轴压比与剪跨比对钢筋混凝土柱受剪性能尺寸效应的影响;基于梁-拱模型对尺寸效应产生的机理进行了分析,根据Ba(?)ant尺寸效应率对抗剪承载力计算公式进行了修正。结果表明,单调荷载下,钢筋混凝土柱的抗剪强度随截面尺寸的增大而降低,表现出明显的尺寸效应,轴压比的增大加剧了尺寸效应,这主要是梁模型中混凝土抗剪机制尺寸效应加剧导致的,剪跨比的增大减缓了尺寸效应,这主要是梁模型中混凝土抗剪机制尺寸效应得到了缓解,根据模拟数据以及Ba(?)ant尺度率提出的影响系数可以有效改善尺寸效应对计算公式的影响,从而使大小尺寸构件的抗剪承载力安全储备系数趋于一致。(3)在单调荷载的基础上,研究了循环荷载对钢筋混凝土柱受剪性能尺寸效应的影响。结果表明,循环荷载下,轴压比的增大加剧了尺寸效应,这主要是拱模型抗剪机制急剧下降导致的;剪跨比的增大减缓了尺寸效应,这主要是拱模型抗剪机制的下降趋势得到缓解导致的。(4)基于单调及循环荷载下尺寸效应产生的机理,提出了两种高轴压比下大尺寸钢筋混凝土短柱的增强措施,分别为钢筋钢丝网增强以及“X”型纵筋增强,通过对比分析了两种增强措施的效果。结果表明,相比于无增强柱,增强柱的变形性能得到明显改善,循环荷载下,增强柱的抗剪承载力、刚度等退化速度减缓,同时,相比于钢筋钢丝网增强,“X”型纵筋增强的效果更为显着。
程小乾[9](2021)在《CFRP加固切口钢筋混凝土梁破坏机理研究》文中进行了进一步梳理近年来,纤维增强聚合物(FRP)被大量应用在加固和修复钢筋混凝土结构中。这种大范围的应用一方面是由于该材料优异的力学性能,另外一方面是由于施工的方便和快速。外贴碳纤维板技术被大量应用在抗弯和抗剪加固钢筋混凝土梁结构中,该技术是通过环氧树脂材料将碳纤维板贴在钢筋混凝土梁的底部,从而分担部分钢筋的受拉应力,进而增大原有钢筋混凝土梁的截面刚度和承载能力。另外,针对由于锈蚀或者疲劳载荷导致的钢筋抗拉强度降低的钢筋混凝土梁构件,通过外加碳纤维板条,可以承担梁在受弯载荷下的拉应力,从而恢复缺陷钢筋混凝土梁的抗弯承载能力。大量的试验和工程案例表明,FRP与钢筋混凝土结构的破坏形态之一是外贴FRP板和混凝土表面的剥离。该破坏模式通常发生在钢筋受压破坏和钢筋受拉屈服之前,是限制加固效果的关键性因素。这与传统混凝土梁遇到的钢筋屈服和混凝土压碎的破坏模式不同,截面剥离取决与FRP板与原有混凝土梁面之间的剪应力,因此不能通过传统钢筋混凝土梁设计思路中所采用的截面应力分析来达成。因此对于FRP界面剥离机理的研究和对剥离载荷的预测也是近几年的热门研究课题。本文中,为了验证FRP加固钢筋混凝土梁的力学表现,以及分析其剥离破坏机理,设计实施了FRP加固预制裂缝钢筋混凝土梁的受弯试验。为了方便对于界面剥离开始位置的预测和对局部FRP板受拉变形的精确测量,在贴碳纤维板之前,首先在钢筋混凝土梁的受拉面预制竖向裂缝,来产生界面局部的应力集中,从而触发此处的界面剥离。为了研究不同加载方式以及不同裂缝位置对于加固效果的影响,采用了三点和四点加载,裂缝的形式包括了在梁中心长度位置的单裂缝和沿中心位置对称的双裂缝。在试验过程中,对于FRP加固钢筋混凝土的载荷,变形和FRP板的轴向变形进行了测量,并对钢筋混凝土梁内的裂缝扩展进行了视频观测记录。试验测量结果表明,在经过FRP板加固后,缺陷混凝土梁的承载能力和变形能力有显着提升。FRP板在试验过程中承担了大量拉力,并且通过界面的逐渐剥离而增强了加固梁的变形能力。通过对于试验现象分析得到构件的破坏机理如下:初始弹性阶段随着载荷增加,梁的竖向变形线性增加,但此时FRP板的贡献较小;随着裂缝处受拉混凝土的脆性破坏裂缝长度迅速扩展,此时拉应力迅速传递到FRP板上。随着载荷的增加,FRP板中的拉应力和切口附近的界面应力逐渐增加。当界面应力达到临界值时,剥离产生并逐渐沿轴向扩展。最终在界面剥离扩展到板端的时候,构件完全失效破坏。在对比试验结果的基础上,作者进行了了外贴FRP板加固预制切口的矩形截面钢筋混凝土梁的理论强度分析。首先在加固普通无预制裂缝钢筋混凝土梁抗弯承载力计算的基础上推得外贴FRP板加固有切口的钢筋混凝土梁抗弯刚度计算公式,然后基于本文的试验结果,给出了对于极端损伤情况下所推荐的损伤系数。图 [58] 表 [5] 参 [56]
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[10](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究表明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
二、钢筋混凝土结构抗剪分析方法的发展(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、钢筋混凝土结构抗剪分析方法的发展(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)高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 铁路标准简支梁发展 |
1.3 铁路标准简支梁动力设计参数 |
1.3.1 铁路桥梁动力学研究方法 |
1.3.2 动力设计参数 |
1.4 高速铁路32m简支箱梁结构设计 |
1.4.1 设计指标 |
1.4.2 高速铁路32m简支梁设计 |
1.5 铁路桥梁基于可靠度的设计研究 |
1.6 高速铁路40m简支箱梁研究意义 |
1.7 本文技术路线与主要研究内容 |
2 基于桥梁动力响应的竖向自振频率限值研究 |
2.1 车桥消振理论 |
2.2 跨度32m、40m简支梁动力响应规律对比 |
2.3 基于动力系数的竖向自振频率限值 |
2.4 基于桥面加速度的竖向自振频率限值 |
2.5 本章小结 |
3 基于车体加速度的变形变位设计限值研究 |
3.1 车桥耦合计算理论 |
3.2 基于列车运行舒适度的变形变位分析原则 |
3.2.1 挠跨比计算原则 |
3.2.2 残余徐变变形计算原则 |
3.2.3 墩台不均匀沉降计算原则 |
3.3 挠跨比限值 |
3.4 残余徐变变形限值 |
3.5 不均匀沉降限值 |
3.6 工后变形变位组合限值 |
3.7 车体加速度峰值规律 |
3.8 本章小结 |
4 足尺试验梁设计 |
4.1 设计原则 |
4.2 结构设计 |
4.3 结构计算 |
4.3.1 运营阶段设计计算 |
4.3.2 预应力工况实体有限元计算 |
4.3.3 横框配筋计算 |
4.4 本章小结 |
5 足尺试验梁试验 |
5.1 试验梁预制 |
5.2 试验加载系统 |
5.2.1 台座系统 |
5.2.2 七点加载模式 |
5.2.3 静载试验自动控制系统 |
5.3 整体受力性能测试 |
5.3.1 设计荷载测试 |
5.3.2 偏载试验 |
5.3.3 抗裂安全性能测试 |
5.3.4 预应力度及强度安全性能测试 |
5.4 终张拉梁端应力测试 |
5.5 本章小结 |
6 基于桁架模型的极限承载能力分析 |
6.1 混凝土结构承载力分析理论 |
6.2 抗弯承载力分析 |
6.2.1 桁架模型 |
6.2.2 基于规范的承载力计算 |
6.3 抗剪承载力分析 |
6.3.1 整体抗剪承载力 |
6.3.2 基于弥散应力单元的抗剪承载力计算 |
6.4 抗扭承载力分析 |
6.4.1 转角软化桁架模型 |
6.4.2 基于规范的承载力计算 |
6.5 本章小结 |
7 锚固区受力分析及配筋验算 |
7.1 简支梁D区设计理论 |
7.2 AASHTO规范计算 |
7.2.1 锚固力效应计算 |
7.2.2 腹板配筋验算 |
7.2.3 底板配筋验算 |
7.3 拉压杆模型计算 |
7.3.1 腹板配筋验算 |
7.3.2 底板配筋验算 |
7.4 本章小结 |
8 徐变可靠度和车桥动力可靠度研究 |
8.1 时变可靠度理论 |
8.2 动力可靠度理论 |
8.2.1 首次超越失效机制 |
8.2.2 极值分布 |
8.3 可靠度计算方法 |
8.3.1 一次二阶矩法(FOSM法) |
8.3.2 蒙特卡洛法(Monte Carlo Method) |
8.3.3 拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS) |
8.4 残余徐变变形可靠度分析 |
8.4.1 40m简支箱梁残余徐变变形设计计算 |
8.4.2 徐变时变分析模型 |
8.4.3 一次二阶矩法可靠度分析 |
8.4.4 基于拉丁超立方的蒙特卡洛法可靠度分析 |
8.5 桥面竖向加速度可靠度分析 |
8.5.1 基本工况 |
8.5.2 基于可靠度的桥面加速度计算 |
8.5.3 参数灵敏度分析 |
8.6 车体竖向加速度随机性分析 |
8.6.1 基本工况 |
8.6.2 基于可靠度的加速度计算 |
8.6.3 参数灵敏度分析 |
8.7 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(3)重载铁路预应力混凝土简支T梁抗剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 重载铁路概述 |
1.1.2 我国重载铁路运营现状及发展趋势 |
1.1.3 大秦铁路基本概况及列车轴重特征 |
1.2 重载运输条件下既有铁路简支梁桥病害 |
1.2.1 铁路混凝土简支梁桥典型病害 |
1.2.2 斜裂缝病害主要特征 |
1.3 主要研究内容及技术路线图 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
2 混凝土简支梁抗剪性能研究现状 |
2.1 国内外抗剪性能研究 |
2.1.1 国外抗剪研究概况 |
2.1.2 国内抗剪研究概况 |
2.2 抗剪承载力分析计算方法 |
2.2.1 主要影响因素 |
2.2.2 分析理论方法 |
2.2.3 计算公式 |
2.3 混凝土抗裂及疲劳抗拉性能 |
2.3.1 混凝土梁抗裂性能 |
2.3.2 混凝土梁疲劳性能 |
2.4 小结 |
3 重载铁路T梁抗剪计算分析 |
3.1 检算内容 |
3.1.1 检算梁型概况 |
3.1.2 荷载组合 |
3.2 检算结果分析 |
3.2.1 32m预应力混凝土梁正应力及剪应力检算结果 |
3.2.2 32m预应力混凝土梁主拉应力计算结果及应力方向 |
3.3 斜裂缝成因及分布特征分析 |
3.3.1 斜裂缝成因分析 |
3.3.2 斜裂缝主要分布特征原因分析 |
3.4 小结 |
4 重载铁路T梁静动载受力测试 |
4.1 桥梁概况 |
4.2 静载试验测试 |
4.2.1 测点布置 |
4.2.2 试验工况与加载效率 |
4.2.3 跨中挠度分析 |
4.2.4 跨中应变分析 |
4.2.5 梁端斜截面受力 |
4.3 动载试验测试 |
4.3.1 测点布置 |
4.3.2 动载测试数据分析 |
4.4 小结 |
5 重载铁路T梁抗剪状态运营监测 |
5.1 监测桥梁概况 |
5.1.1 桥梁整体概况 |
5.2 监测内容 |
5.3 监测系统布设 |
5.4 监测结果分析 |
5.4.1 梁体表面应变 |
5.4.2 梁体箍筋应变 |
5.5 小结 |
6.结论与展望 |
6.1 主要结论及建议 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(4)大震作用下防屈曲支撑附加力对RC子框架梁破坏模式的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 相关研究进展 |
1.2.1 防屈曲支撑研究概述及应用 |
1.2.2 防屈曲支撑受力性能研究现状 |
1.2.3 防屈曲支撑破坏模式研究现状 |
1.3 本文研究意义及内容 |
1.3.1 当前研究所存在的问题 |
1.3.2 本文研究必要性和内容 |
第2章 防屈曲支撑RC梁柱组合件受力状态分析 |
2.1 RC子框架受力状态分析 |
2.2 RC子框架梁塑性铰转移的理论分析 |
2.3 RC子框架梁破坏模式的理论分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 防屈曲支撑RC梁柱组合件有限元模型建立与验证 |
3.1 引言 |
3.2 梁柱组合件模型建立 |
3.2.1 边界条件 |
3.2.2 载荷设置与加载条件 |
3.2.3 本构关系 |
3.2.4 单元选取与网格划分 |
3.2.5 相互作用 |
3.3 梁柱组合件有限元模型的验证 |
3.3.1 传统栓钉连接试件TC的有限元模型验证 |
3.3.2 高强螺杆滑移连接试件SC-1 的有限元模型验证 |
3.3.3 预埋钢板件滑移连接试件SF-1 的有限元模型验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 RC子框架梁受力性能有限元模拟与参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 锚筋连接方式锚筋直径对塑性铰转移的影响分析 |
4.2.1 模型参数设计 |
4.2.2 有限元模型计算结果与分析 |
4.3 螺杆连接方式螺杆预紧力对塑性铰转移的影响分析 |
4.3.1 模型参数设计 |
4.3.2 有限元模型计算结果与分析 |
4.4 栓钉连接方式栓钉直径对塑性铰转移的影响分析 |
4.4.1 模型参数设计 |
4.4.2 有限元模型计算结果与分析 |
4.5 预拉螺杆滑移连接方式增设塑性铰转移筋对塑性铰转移的影响分析 |
4.5.1 模型参数设计 |
4.5.2 有限元模型计算结果与分析 |
4.6 预埋钢板件滑移连接方式增设塑性铰转移筋对塑性铰转移的影响分析 |
4.6.1 模型参数设计 |
4.6.2 有限元模型计算结果与分析 |
4.7 RC子框架梁塑性铰外移机理 |
4.8 本章小结 |
第5章 RC子框架梁破坏模式有限元模拟与参数分析 |
5.1 引言 |
5.2 不同D区箍筋配箍率下子框架梁D区的抗剪分析 |
5.2.1 模型参数设计 |
5.2.2 有限元模型计算结果与分析 |
5.3 不同混凝土强度下子框架梁D区的抗剪分析 |
5.3.1 模型参数设计 |
5.3.2 有限元模型计算结果与分析 |
5.4 增设纵向分布钢筋子框架梁D区的抗剪分析 |
5.4.1 模型参数设计 |
5.4.2 有限元模型计算结果与分析 |
5.5 RC子框架梁D区破坏模式机理 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)RC/ECC组合梁剪切性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 ECC的力学性能 |
1.2.1 直接拉伸性能 |
1.2.2 单轴压缩性能 |
1.2.3 弯曲性能 |
1.2.4 剪切性能 |
1.3 RC/ECC组合梁研究现状 |
1.3.1 RC/ECC组合梁弯曲性能研究 |
1.3.2 RC/ECC组合梁剪切性能研究 |
1.4 R/ECC梁剪切性能研究现状 |
1.5 ECC在结构工程中的应用 |
1.5.1 R/ECC柱 |
1.5.2 ECC梁柱节点 |
1.5.3 ECC在结构抗震设计中的应用 |
1.5.4 结构物表面的修复 |
1.5.5 桥面板 |
1.6 本文研究内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.7 本章小结 |
第2章 RC/ECC组合梁抗剪承载力研究基础 |
2.1 钢筋混凝土梁剪切特性 |
2.1.1 剪切破坏类型 |
2.1.2 影响抗剪承载力的主要因素 |
2.1.3 剪切破坏机理的发展 |
2.2 各国钢筋混凝土梁抗剪承载力公式 |
2.2.1 中国GB50010-2010 规范公式 |
2.2.2 美国ACI318-11 规范公式 |
2.2.3 欧洲EN1992-1-1:2004 规范公式 |
2.2.4 德国DIN 1045-1-2001 规范公式 |
2.2.5 各国公式对比分析 |
2.3 RC/ECC组合梁抗剪承载力公式研究现状 |
2.4 R/ECC梁抗剪承载力公式研究现状 |
2.5 本章小结 |
第3章 RC/ECC组合梁剪切性能试验概述 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验梁设计 |
3.2.2 试验材料及配合比 |
3.2.3 试件制作 |
3.2.4 材料基本力学性能 |
3.3 试验装置及测量方案 |
3.3.1 试验装置 |
3.3.2 测量方案 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 平截面假定验证 |
3.4.2 试验现象 |
3.4.3 破坏形态 |
3.4.4 开裂荷载 |
3.4.5 抗剪承载力 |
3.5 本章小结 |
第4章 RC/ECC组合梁剪切性能试验结果分析 |
4.1 各试验因素对裂缝间距及宽度的影响 |
4.1.1 裂缝宽度 |
4.1.2 裂缝间距 |
4.2 各试验因素对试验梁剪切开裂荷载的影响 |
4.2.1 ECC位置的影响 |
4.2.2 混凝土强度的影响 |
4.2.3 剪跨比的影响 |
4.2.4 配筋率的影响 |
4.3 各试验因素对试验梁抗剪承载力的影响 |
4.3.1 ECC位置的影响 |
4.3.2 混凝土强度的影响 |
4.3.3 剪跨比的影响 |
4.4 各试验因素对试验梁极限变形能力的影响 |
4.4.1 ECC位置的影响 |
4.4.2 配箍率的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 R/ECC梁及RC/ECC组合梁抗剪承载力计算方法 |
5.1 基于桁架-拱模型的R/ECC梁抗剪承载力公式 |
5.1.1 桁架模型 |
5.1.2 拱模型 |
5.1.3 桁架-拱模型R/ECC梁抗剪承载力公式 |
5.2 基于我国规范提出的RC/ECC组合梁抗剪承载力公式 |
5.2.1 RC/ECC组合梁抗剪承载力公式一 |
5.2.2 RC/ECC组合梁抗剪承载力公式二 |
5.3 计算结果与试验值对比 |
5.3.1 R/ECC梁 |
5.3.2 RC/ECC组合梁 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)含裂隙无腹筋梁的抗剪性能及碳纤维布加固研究(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 无腹筋梁抗剪性能的研究现状 |
1.3 碳纤维布加固钢筋混凝土梁的研究现状 |
1.4 研究内容和组织结构 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 组织结构 |
第二章 含裂隙无腹筋梁三点弯曲及碳纤维布加固试验 |
2.1 试验方案 |
2.2 含裂隙无腹筋梁试件的制作 |
2.2.1 试验模具加工 |
2.2.2 试件的制作原料 |
2.2.3 试件的浇筑和养护 |
2.2.4 碳纤维布的粘贴加固 |
2.3 三点弯曲加载试验的过程 |
2.3.1 粘贴应变片 |
2.3.2 三点弯曲加载试验 |
2.4 本章小结 |
第三章 试验结果分析 |
3.1 含裂隙三点弯曲梁的各工况试验结果 |
3.1.1 既有裂隙在梁跨中的各工况试验结果 |
3.1.2 既有裂隙在梁侧基本拱体范围内的各工况试验结果 |
3.2 既有裂隙处碳纤维布加固的试验结果 |
3.3 本章小结 |
第四章 含裂隙无腹筋梁的抗剪性能及碳纤维布加固机理分析 |
4.1 含裂隙梁有限元模拟分析 |
4.1.1 有限元计算模型 |
4.1.2 数值计算结果与试验结果对比 |
4.2 含裂隙梁的抗剪机理及拉杆拱模型的理论分析 |
4.2.1 含裂隙梁的抗剪机理分析 |
4.2.2 拉杆拱模型的理论分析 |
4.3 碳纤维布加固机理分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参与科研情况、学术成果及获奖情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)钢筋混凝土梁动态剪切开裂特性及其影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土梁动态抗剪性能研究 |
1.2.2 混凝土开裂特性研究 |
1.3 钢筋混凝土梁抗剪理论简介 |
1.3.1 桁架模型理论 |
1.3.2 极限平衡理论 |
1.3.3 塑性理论 |
1.3.4 临界剪切裂缝理论 |
1.3.5 非线性有限元理论 |
1.4 混凝土开裂机理 |
1.4.1 粘结-滑移理论 |
1.4.2 无滑移理论 |
1.4.3 综合分析法 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 钢筋混凝土梁在MSC.Marc中的非线性分析 |
2.1 MSC.Marc简介 |
2.2 MSC.Marc中非线性功能 |
2.2.1 非线性求解流程 |
2.2.2 微裂纹模型 |
2.3 模型验证 |
2.3.1 试验介绍 |
2.3.2 有限元模型建立 |
2.3.3 结果对比 |
2.4 本章小结 |
3 单调动态加载时钢筋混凝土梁剪切特性及影响因素研究 |
3.1 计算分析模型 |
3.1.1 几何模型 |
3.1.2 有限元模型 |
3.2 计算工况 |
3.3 材料参数及本构模型 |
3.3.1 混凝土本构模型 |
3.3.2 钢筋本构模型 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 跨中荷载位移曲线 |
3.4.2 结果汇总 |
3.5 强度影响因素分析 |
3.5.1 剪跨比 |
3.5.2 纵筋率 |
3.5.3 配箍率 |
3.6 强度动力增大系数影响因素分析 |
3.6.1 剪跨比 |
3.6.2 纵筋率 |
3.6.3 配箍率 |
3.7 延性影响因素分析 |
3.7.1 剪跨比 |
3.7.2 纵筋率 |
3.7.3 配箍率 |
3.8 本章小结 |
4 循环动态加载时钢筋混凝土梁剪切特性及影响因素研究 |
4.1 循环荷载加载制度 |
4.2 计算结果分析 |
4.2.1 跨中荷载位移曲线 |
4.2.2 结果汇总 |
4.3 强度影响因素分析 |
4.3.1 剪跨比 |
4.3.2 纵筋率 |
4.3.3 配箍率 |
4.4 强度动力增大系数影响因素分析 |
4.4.1 剪跨比 |
4.4.2 纵筋率 |
4.4.3 配箍率 |
4.5 延性影响因素分析 |
4.5.1 剪跨比 |
4.5.2 纵筋率 |
4.5.3 配箍率 |
4.6 本章小结 |
5 钢筋混凝土梁开裂模式影响因素研究 |
5.1 开裂模式介绍 |
5.1.1 裂缝种类 |
5.1.2 裂缝分布 |
5.2 裂缝发展 |
5.2.1 裂缝发展过程分析 |
5.2.2 裂缝形态统计 |
5.3 斜向受剪裂缝影响因素分析 |
5.3.1 加载速率 |
5.3.2 纵筋率 |
5.3.3 剪跨比 |
5.4 竖向受弯裂缝影响因素分析 |
5.4.1 加载速率 |
5.4.2 纵筋率 |
5.4.3 剪跨比 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)钢筋混凝土构件受剪性能尺寸效应的机理研究(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 国内外研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土构件受剪性能尺寸效应研究现状 |
1.2.2 钢筋混凝土构件尺寸效应加固研究现状 |
1.2.3 梁-拱模型研究现状 |
1.2.4 刚体弹簧元法研究现状 |
1.3 现有钢筋混凝土构件尺寸效应研究存在的问题 |
1.4 本文研究主要内容 |
1.5 本文研究路线 |
第二章 研究方法 |
2.1 三维刚体弹簧元法 |
2.1.1 三维刚体弹簧元模型 |
2.1.2 混凝土材料模型 |
2.1.3 钢筋模型 |
2.2 梁-拱模型机理 |
2.2.1 梁-拱模型分解方法 |
2.2.2 典型试件的梁-拱模型分解 |
2.3 三维刚体弹簧元法的适用性验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 钢筋混凝土梁尺寸效应研究 |
3.1 钢筋混凝土深梁尺寸效应机理研究 |
3.1.1 研究模型 |
3.1.2 数值结果 |
3.1.3 基于梁-拱模型的机理分析 |
3.2 贯通裂缝对尺寸效应的影响研究 |
3.2.1 研究模型 |
3.2.2 贯通裂缝的导入 |
3.2.3 数值模拟结果 |
3.2.4 结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 单调荷载作用下钢筋混凝土柱尺寸效应机理研究 |
4.1 轴压比对尺寸效应的影响 |
4.1.1 研究模型 |
4.1.2 名义剪应力-位移关系 |
4.1.3 模拟值与理论计算值对比 |
4.1.4 开裂变形模式 |
4.1.5 基于梁-拱模型的机理分析 |
4.2 剪跨比对尺寸效应的影响 |
4.2.1 研究模型 |
4.2.2 名义剪应力-位移关系 |
4.2.3 模拟值与理论计算值对比 |
4.2.4 开裂变形模式 |
4.2.5 基于梁-拱模型的机理分析 |
4.3 抗剪承载力公式修正 |
4.3.1 国内外抗剪承载力公式对比 |
4.3.2 尺寸效应影响系数的确定 |
4.4 本章小结 |
第五章 循环荷载作用下钢筋混凝土柱尺寸效应机理研究 |
5.1 循环机制及对比方法 |
5.2 轴压比对尺寸效应的影响 |
5.2.1 荷载-位移关系 |
5.2.2 开裂变形模式 |
5.2.3 基于梁-拱模型的机理分析 |
5.3 剪跨比对尺寸效应的影响 |
5.3.1 荷载-位移关系 |
5.3.2 开裂变形模式 |
5.3.3 基于梁-拱模型的机理分析 |
5.4 抗震性能对比分析 |
5.4.1 骨架曲线 |
5.4.2 延性 |
5.4.3 刚度 |
5.5 本章小结 |
第六章 大尺寸钢筋混凝土短柱的增强 |
6.1 增强模型 |
6.2 单调荷载作用下结果对比 |
6.2.1 名义剪应力-位移关系 |
6.2.2 开裂变形模式 |
6.2.3 主应力分布 |
6.3 循环荷载作用下结果对比 |
6.3.1 荷载-位移关系 |
6.3.2 开裂变形模式 |
6.3.3 主应力分布 |
6.3.4 抗震性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间获得的成果 |
(9)CFRP加固切口钢筋混凝土梁破坏机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 混凝土结构加固技术概述 |
1.3 纤维复合材料(FRP)加固法 |
1.3.1 纤维加固的介绍 |
1.3.2 纤维加固技术及其特点 |
1.3.3 表面粘贴FRP加固技术 |
1.4 国内外纤维加固技术的发展情况 |
1.5 本试验内容和本文要点 |
1.6 本章小结 |
第二章 碳纤维板加固切口混凝土梁的抗弯性能试验现象 |
2.1 前言 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验梁制作 |
2.2.3 材料参数 |
2.2.4 加载与测试 |
2.3 试验现象 |
2.4 本章小结 |
第三章 试验结果与分析 |
3.1 碳纤维板玻璃破坏过程 |
3.2 试验结果 |
3.3 试件承载力与应变的分析 |
3.3.1 试件承载力的分析 |
3.3.2 试件应变的分析 |
3.4 各组梁试验荷载-挠度的对比分析 |
3.5 中间裂缝引起的破坏机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 中部切口诱导碳纤维板加固混凝土梁剥离破坏研究 |
4.1 破坏模式分类和特点分析 |
4.2 中部裂缝引起的界面剥离破坏研究和机理 |
4.3 由中心裂纹引起的界面剥离破坏现有的强度模型 |
4.4 计算值与试验值对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(10)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
四、钢筋混凝土结构抗剪分析方法的发展(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]高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究[D]. 班新林. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [3]重载铁路预应力混凝土简支T梁抗剪性能研究[D]. 窦俊鹏. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [4]大震作用下防屈曲支撑附加力对RC子框架梁破坏模式的影响研究[D]. 赵铖. 太原理工大学, 2021
- [5]RC/ECC组合梁剪切性能试验研究[D]. 唐文涵. 北京建筑大学, 2021(01)
- [6]含裂隙无腹筋梁的抗剪性能及碳纤维布加固研究[D]. 刘文杰. 山东大学, 2021(09)
- [7]钢筋混凝土梁动态剪切开裂特性及其影响因素研究[D]. 王亚浩. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]钢筋混凝土构件受剪性能尺寸效应的机理研究[D]. 郑家乐. 江南大学, 2021(01)
- [9]CFRP加固切口钢筋混凝土梁破坏机理研究[D]. 程小乾. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [10]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
标签:钢筋混凝土论文; 承载力论文; 普通混凝土论文; 混凝土裂缝论文; 预应力混凝土结构论文;