一、确定双筋梁截面高度的简便方法(论文文献综述)
何颖成[1](2021)在《框架梁经济配筋计算方法及教学研究》文中提出在弯矩较大的框架梁中,底部和顶部纵向钢筋共同抵抗弯矩,支座和跨中均应按双筋抗弯计算。但实际工程设计中,因支座和跨中配筋面积为两个未知数,因求解方程不便,通常将跨中和支座中的一个受弯截面按单筋配筋计算,仅能将另一截面按双筋计算,造成了浪费。本文根据钢筋混凝土设计理论得到支座和跨中的双筋配筋计算的一元四次联合方程,采用Maple软件求解方程得出框架梁配筋面积;充分发挥了受压区钢筋的抗弯作用,避免了钢筋的浪费。对SATWE软件梁配筋进行讨论,并与SATWE计算结果相比证明,本文方法计算方法有一定的实用性和经济性,可在教学中应用。
胡曼鑫[2](2021)在《预应力钢筋混凝土叠合梁受弯性能试验研究》文中研究说明预应力钢筋混凝土叠合梁(Prestressed reinforced concrete composite beam),结合了无粘结预应力混凝土结构的特点,先进行预制部分施工,再进行后浇混凝土施工的叠合梁,施工组织更高效,可降低施工成本,可提升混凝土梁工业化程度。目前预应力钢筋混凝土叠合梁的相关研究,以及相关规范制定相对较少。基于此,研究和分析预应力钢筋混凝土叠合梁的受弯性能,可促进叠合梁的相关研究以及相关规范的制定。根据试验结果,结合实际情况,处理分析数据,提出了预应力钢筋混凝土叠合梁各阶段抗裂性能验算方法、裂缝宽度计算公式、试验梁短期刚度变形计算方法,以及试验梁正截面抗弯承载力计算公式等。主要工作如下:(1)本试验共设计6根预应力钢筋混凝土叠合梁和1根钢筋混凝土叠合梁,研究在预应力大小、预应力筋布筋形式(直线型、抛物线型)、预应力施加顺序(现浇部分混凝土浇筑前后施加预应力,即预应力分别施加在预制梁与整梁)等不同参数下试验梁的受力性能,试验梁的破坏形态、抗裂性能、裂缝产生和发展规律、抗弯刚度、受弯承载力计算方法等。(2)结合预应力钢筋混凝土叠合梁实际施工过程,分析了制作阶段、施工阶段、使用阶段的构件截面应力应变,提出各阶段的抗裂验算方法。(3)探讨了不同设计参数的预应力钢筋混凝土叠合梁的裂缝分布及其发展,预应力的提高能够有效限制裂缝的发展,直线型预应力钢筋混凝土叠合梁比抛物线型预应力钢筋混凝土叠合梁限制裂缝发展效果好,预应力施加顺序对于裂缝发展影响差异性很小。结合已有计算方法,提出裂缝宽度计算方法。(4)根据试验梁截面特点,对截面进行分区,将截面分为两部分计算,即外围混凝土(包括预应力筋,视作预应力混凝土)及型钢两部分,依据现有钢筋混凝土梁刚度计算方法,提出试验构件刚度计算公式。(5)在基本假定的原则上,结合利用普通钢筋混凝土梁的计算方法,推导了试验梁正截面承载力计算方法。
李彬[3](2021)在《混凝土构件正截面承载力及变形的图算法》文中指出混凝土结构的配筋计算都是基于《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,其中矩形、圆形截面受弯构件正截面承载力的计算公式,都是采用等效矩形应力换算推导的,但圆形截面构件承载力采用矩形应力换算会带来不小的误差,而且圆形截面承载力的计算存在双重非线性(材料、截面宽度变化),只能通过规范附录E中的超越方程组,迭代计算圆形截面的承载力。特别是圆形截面构件考虑二阶效应的承载力计算时还存在三重非线性(材料、几何、截面宽度变化),计算不便。混凝土构件配筋计算时,需要利用钢筋的屈服强度,但构件小偏心轴压构件的受拉侧或受压较小侧钢筋的应力可能达不到屈服强度,使计算结果偏于不安全。结构构件上的裂缝宽度会影响构件的适用性和耐久性,承载力计算完成后要对构件的裂缝宽度进行验算,但验算步骤繁琐。为了简化或解决上述问题的影响,本文主要做了以下工作:1.根据构件的截面应变分布,计算矩形和圆形截面上的实际应力分布,并由此计算构件截面内力、判断构件的受力状态。2.根据圆形截面上的实际应力分布,推导和计算了混凝土圆形和环形截面无需迭代就能计算承载力的方法。3.推导和绘制了可以用于混凝土圆形和环形截面构件非均匀配筋计算的图表。4.推导和绘制了可以用于矩形和工字形截面构件对称配筋计算的图表。5.将《规范》中考虑二阶效应计算时的增大系数法引入配筋计算图表,并绘制了矩形、工字形、圆形截面构件考虑二阶效应的配筋计算图表。6.介绍裂缝宽度计算的方法和原理,并根据《规范》中的最大裂缝宽度计算公式推导了构件无需做裂缝宽度验算的最大钢筋直径。7.推导和绘制了构件的钢筋直径-配筋率相关曲线,通过构件中的钢筋钢筋直径,即可判断构件的裂缝宽度能否满足限值。
肖宏[4](2020)在《预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究》文中研究表明由于交通量的增长以及桥梁结构设计、施工等多方面的原因,连续梁桥在运营使用过程中面临着许多问题与挑战,其中较为显着的两个方面包括:大跨箱梁桥跨中位置的长期挠度远超设计值以及由于交通量迅猛增长而不得不面临的横向拓宽改造。本文依托实际工程项目,对上述两个问题进行研究分析,主要研究内容包括以下几个方面:1、对于带有横向预应力钢束的大悬臂箱梁桥新旧箱梁横向拼接困难的实际情况,论文提出了一种新的拼接方式。针对该拼接方式建立了新旧结构的梁格法模型和实体有限元模型;2、利用有限元模型,对拼宽结构在基础不均匀沉降、温度梯度、汽车荷载、收缩及徐变等作用下的受力状态进行分析,描述了拼宽后拼接段在几种作用下的受力情况,进而分析旧桥结构应力的变化情况及变化原因,为后续的设计提供指导。针对拼宽后旧桥结构进行安全检算,并对拼接段进行承载能力计算。通过拼接段的应力分析发现:温度梯度和收缩、徐变对拼宽结构影响较大,支点位置处应同时警惕新旧桥基础沉降差可能带来的不利影响。此外,针对局部车辆荷载带来的拼接段横向应力应予以重视;3、在受力状态研究的基础上,开展新旧箱梁桥刚性连接拼接段受力影响因素的参数化分析并提出改善拼接段受力的措施。参数化分析的内容主要包括新旧桥基础不均匀沉降差值、拼接等待时间、拼接段厚度以及拼接段材料等几个方面。分析结果表明:控制基础沉降差可以有效减小支点位置处的横向应力值,延长拼接等待时间、在现浇段材料中适量增加粉煤灰均能减小收缩及徐变应力对拼接段的影响,减小拼接段厚度虽能减小新旧桥基础沉降差带来的影响,却也减小了拼宽结构的刚度,应审慎取值;4、研究大跨径预应力混凝土连续梁桥长期挠度的主要影响因素。通过实际调研资料和有限元建模,分析主梁混凝土超方、预应力损失、汽车活载效应对于结构长期挠度的影响,并给出不同影响因素对于桥梁长期挠度的综合影响分析;5、结合部分工程案例和实际桥梁设计经验,从设计和施工两个方面入手,多角度提出预防和控制大跨径连续梁桥长期下挠的对策和措施。
强翰霖[5](2020)在《含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究》文中指出钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架作为应用最广泛的结构形式之一,可能发生多种不同类型的倒塌机制。如何同时提高其抗整体侧向倒塌(地震作用下)和抗局部竖向连续倒塌(爆炸、地震、火灾等作用下)的能力受到学者们的关注。针对此,本文提出了一种含起波钢筋梁和屈服后强化柱的新型RC框架结构:“起波钢筋”是一种新型钢筋构造,配置在梁中能同时提高框架抗地震倒塌、连续倒塌能力;屈服后强化柱的配置用于控制结构在地震下的残余变形。故其在整体侧向倒塌工况下侧向变形能力大、残余变形小;在局部竖向连续倒塌工况下抗连续倒塌能力强。本文针对其抗震性能开展了一系列研究,研究工作与成果如下。(1)起波钢筋受力性能研究。首先针对起波钢筋单轴受力性能开展了试验研究和数值模拟,发现其有先被拉直、再被拉断的受力过程,表现出“双台阶”的受力行为。在此基础上提出了单轴受力本构模型。其次针对起波钢筋往复拉伸性能开展了研究,重点研究了起波钢筋的滞回特性和低周疲劳特性。(2)配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究。首先对14个1/2缩尺RC梁试件开展了往复加载试验研究,试验结果表明起波钢筋的配置使得RC梁出现了一种新的“双台阶”行为受力特征和一种新的“双铰机制”破坏模式,且增大了RC梁的转角变形能力。其次采用纤维模型开展了数值模拟分析。最终提出了起波钢筋梁塑性铰滞回本构理论模型。(3)新型RC框架结构抗震性能研究。首先对3个1/2缩尺单层单跨RC框架子结构试件开展了往复加载试验研究,证实了配置起波钢筋有利于结构实现“强柱弱梁”破坏机制。并基于此开展了框架结构变形机制分析,指出起波钢筋构造适用于4层及以上框架结构;分析了屈服后强化柱对框架整体抗震性能的显着作用,揭示了应用变形能力较小的高强材料可以形成变形能力较大的框架柱的机理。(4)新型RC框架结构的设计理论和设计方法研究。首先,在初始刚度、延性和承载力三个参数基础上,将屈服后刚度作为结构第四个重要参数考虑进来,开展了新型框架设计反应谱研究。其次提出了新型框架的结构设计方法,并给出了一个多层框架设计实例,时程分析和增量动力分析研究结果表明:与普通RC框架相比,本文提出的新型RC框架结构抗震性能获得较大提升。本文研究成果为新型RC框架的工程设计提供了理论基础,从而为RC框架综合抗倒塌能力的提升提供了一种技术途径。
宋超[6](2020)在《无粘结预应力再生混凝土叠合梁受弯性能研究》文中研究表明随着我国城市化进程的加快,原有建筑被拆除,产生大量建筑垃圾,对建筑垃圾的处理方式直接影响到生存环境及可持续发展。对这些建筑垃圾采取科学手段进行重复利用是必要的。将已丧失使用功能的混凝土构件用破碎机进行搅碎,再进行人工清洗和筛分,根据设计配合比按一定比例取代天然粗骨料与其他胶凝材料进行混合即形成再生混凝土。将其应用到现有工程结构中可有效减少环境污染、节约资源,对国家可持续发展起到有效地促进作用。然而,能否将再生混凝土应用于一个完整的建筑结构之中,即天然混凝土完全被再生混凝土替代,这一点还需要科研人员进行更为深入的研究与工程实践的相关应用与论证结果,毕竟,再生粗骨料其本身存在受力性能复杂、物理性能差异较大、来历多种多样等特点,工程中对于再生骨料性能的了解仍然存在一定的局限性。但将再生混凝土应用于混凝土构件受力较小的区域或建筑结构中的非承重区域已经能够实现。钢筋混凝土叠合构件既具有现浇结构抗震性能好、整体性好的优势,又拥有装配式结构节约模板、绿色环保和节约工期的优点,能够很好的符合当前国内外所提出的提高传统建筑行业工程质量、缩短施工工期的相关政策,加快了建筑工业化的步伐,对于绿色建筑的相关推广与应用起到了促进作用。进行再生混凝土叠合构件的物理力学性能研究,将研究成果与工程实践相结合,是接下来一段时间内广大科研工作者需要进行的主要的研究方向。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)通过1根无粘结预应力普通混凝土整浇梁、1根无粘结预应力再生混凝土整浇梁和6根无粘结预应力再生混凝土叠合梁的受弯性能试验,探讨了叠合层高度、普通纵向受拉钢筋配筋率、再生混凝土位置等因素对试验梁受弯性能的影响。主要得出以下结论:加载过程中,叠合梁构件的整体工作性能良好,试验梁跨中截面的混凝土沿梁高度方向基本能够符合平截面假定;无粘结预应力再生混凝土叠合梁的受力过程与无粘结预应力混凝土整浇梁相似,其荷载-跨中挠度曲线表现为以混凝土开裂、普通纵向受拉钢筋屈服为分界点的3阶段曲线,即弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。(2)通过有限元软件ABAQUS对8根无粘结预应力再生粗骨料混凝土叠合梁构件建立有限元分析模型,将试验结果与模拟结果进行对比,吻合良好,在试验基础上以混凝土强度等级、跨高比、预应力度为参数,设计了 15根模拟梁。分析结果表明:增大混凝土强度等级能够有效地提高模拟梁的极限承载能力,相比于叠合层,提高预制层混凝土强度模拟梁的极限承载能力增长更为明显;随着模拟梁跨高比的增大,模拟梁的极限承载力有所降低;预应力筋数量对模拟梁的极限承载力影响较大,且预应力筋数量越多,极限承载力提高幅度越大;在普通纵向受拉钢筋屈服前,不同张拉控制应力下的模拟梁荷载-跨中挠度曲线基本重合,普通纵向受拉钢筋屈服以后,随着张拉控制应力的增加,模拟梁的极限承载力有所提高。(3)基于上述研究成果,以《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ 92-2016)中的相关公式为基础,建立了适用于无粘结预应力再生混凝土叠合梁的预应力筋应力增量计算公式;采用《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的相关公式对无粘结预应力再生混凝土叠合梁构件的荷载特征值进行计算,计算结果能够与试验实测数据较好的进行吻合,为无粘结预应力再生混凝土叠合梁构件荷载特征值运用《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的方法进行计算提供了理论与试验依据。(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的平均裂缝间距计算公式对无粘结预应力再生混凝土叠合梁是适用的,但未考虑预制层高度的影响,因此本文建议混凝土的有效受拉面积Ate取预制层的截面面积对无粘结预应力再生混凝土叠合梁的平均裂缝间距进行计算,修正后的计算值与试验实测值吻合良好。试验梁最大裂缝宽度《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)计算值与实测值吻合度较高,无粘结预应力再生混凝土叠合梁最大裂缝宽度能够运用《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的方法进行计算。
郑耀威[7](2019)在《CFRP筋/复合筋阳极增强混凝土结构体系性能研究》文中指出近几十年以来,我国滨海地区钢筋混凝土结构进行了大规模的建设,出现了河砂匮乏的现象。海砂资源在滨海地区非常丰富,但是其中含有氯盐等有害物质会使结构耐久性下降,如果能合理地使用海砂,即可解决河砂资源匮乏的问题。混合配筋混凝土梁是一种理想配筋形式,在截面易受腐蚀的边角区域布置耐腐蚀的FRP筋,在截面内部布置延性较好的钢筋,如此即可结合二者的优点,不仅解决由钢筋锈蚀引起的结构耐久性问题,又同时克服了纯FRP筋结构延性差的缺点,但是如果在高氯离子环境中,内部的钢筋还是处于易受锈蚀的危险状态。外加电流阴极保护技术(ICCP)是一种有效的抑制钢筋锈蚀的方法。碳纤维FRP筋中的碳纤维材料具有优异的导电性和电化学特性,是一种性能优越的辅助阳极材料,可以将钢筋极化电位稳定地控制在免蚀区,从而有效控制钢筋腐蚀。基于上述认识,本文提出一种新型阴极保护系统保护的混合配筋混凝土结构体系ICCP-CB(Impressed current cathodic protection-CFRP bars)与ICCP-SFCB(Impressed current cathodic protection-Steel-fiber composite bar),即以混合配筋技术为基础,选择均匀覆盖碳纤维材料的筋材作为辅助阳极,施以合适的保护电流密度,实现新型滨海混凝土结构的阴极防护。本文针对该体系的关键问题,阳极筋材的电化学与力学性能、阳极筋材-海砂海水混凝土界面粘结性能、实际结构中的运用展开基础性研究,主要内容包括:(1)CFRP筋、复合筋(SFCB)在氯盐环境下电化学与力学性能研究。开展CFRP筋与SFCB在海洋环境下的阳极极化加速试验,探究CFRP筋与SFCB作为辅助阳极的电化学行为,揭示CFRP筋与SFCB在阳极极化作用下的性能劣化机制,提出CFRP筋与SFCB强度预测模型,并评估其使用寿命。试验结果表明CFRP筋和SFCB阳极具备优秀的导电性能与较低的电阻。相比SFCB,CFRP能通过较大的电通量,还不发生显着的力学性能下降,抗极化能力强。CFRP筋阳极在一定的条件下满足新型阴极保护系统的使用寿命要求。(2)以CFRP筋作阳极的新型阴极保护系统粘结性能研究。设计海砂海水混凝土粘结滑移构件,采用不同的保护电流密度以及保护时间进行外加电流阴极保护试验,研究系统中CFRP筋在海砂海水混凝土构件中的粘结性能变化、酸化情况以及钢筋的腐蚀状态,探讨CFRP筋阳极短期粘结性能劣化程度。试验结果表明CFRP筋在新型阴极保护系统保护的过程中使得钢筋的电位负移进入了免蚀区,保护了钢筋,相比未保护钢筋,阴极保护后钢筋腐蚀速度明显降低。CFRP筋作为阳极的新型阴极保护系统短期阳极粘结性能是可靠的。虽然施加新型阴极保护系统后CFRP筋表面发生的化学反应破坏了化学胶结力,但是带肋CFRP筋在阴极保护后极限粘结强度贡献主要来自摩擦力与机械咬合力。(3)新型阴极保护系统下混合配筋混凝土梁抗弯性能研究。将CFRP筋、SFCB作阳极ICCP技术运用至混合配筋技术中,研究新型阴极保护系统运用在结构中的实际情况,通过预锈蚀的方法加速模拟海洋环境下试件的劣化程度,研究新型外加电流阴极保护系统的保护效果。试验结果表明在模拟海洋潮汐情况下,以CFRP筋作阳极的ICCP技术有效阻止了梁内钢筋的进一步锈蚀,承载能力没有进一步下降,CFRP筋作阳极时的保护效果更好,而SFCB筋在保护过程中出现了自损的情况。
胡玲[8](2018)在《锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能研究》文中进行了进一步梳理在国防工程和抗灾抢险活动中,重载车辆需要通过桥梁、涵洞等基础设施,为此,结构构件如梁、板、柱等应具有较高的承载力。传统的粘钢加固法因受界限配筋率的限制,对结构承载力和刚度的提高幅度有限,但对于能大幅度提高结构承载能力的增大截面加固法,其对结构的自重影响又较大,且加固过程中需要进行湿作业,施工和养护的周期又较长,两者均不适用于国防工程和抗灾抢险工程。鉴于此,本文提出了一种施工工期短,操作便捷,节省人力物力的快速大幅度提高工程结构承载能力的加固方法——锚粘U型钢箱形加固法。该项加固技术只需用螺栓和结构胶将U型钢腹板与混凝土梁侧面连接,且U型钢底板与混凝土梁底面之间不进行混凝土填充,呈箱形空间结构,减轻了结构自重。加固后所形成的钢-混凝土组合结构,能够充分发挥钢材的受拉性能和混凝土的受压性能,同时使得结构具有较高的强度、刚度和延性,但目前尚未有相关的研究成果与设计方法来指导该技术的应用,鉴于此,课题组对锚粘U型钢箱形加固混凝土梁的基本力学性能开展了研究,本文着重对其中的抗弯疲劳力学性能进行了研究。主要完成的工作和取得的成果包括:1、完成了 2根梁的静力加载试验和10根梁的等幅疲劳加载试验,其中包括1根未加固对比梁的静载、1根锚粘U型钢箱形加固梁的静载、1根未加固梁的疲劳试验以及9根锚粘U型钢箱形加固梁的疲劳试验,研究了锚粘U型钢箱形加固混凝土梁在疲劳荷载作用下的受力机理与破坏规律。试验表明:1)采用锚粘U型钢箱形加固的钢筋混凝土梁,在静载和疲劳荷载作用下,U型钢与混凝土梁均能较好地协同工作;2)与未加固的混凝土梁相比,加固后的钢-混凝土组合梁可以显着提高承载力及刚度,大幅延长疲劳寿命;3)锚粘U型钢箱形加固梁的疲劳破坏,首先在U型钢底板一侧焊趾处产生裂纹,此后疲劳荷载继续循环2~6万次,该裂纹扩展使得U型钢的底板和受拉区腹板全部断裂,之后受压区腹板与混凝土梁迅速剥离,且同时受压区混凝土破碎。2、分析了锚粘U型钢箱形加固混凝土梁在静载和疲劳荷载作用下的力学性能。结果表明:1)加固后的钢-混凝土组合梁,在静载和疲劳荷载作用下,其横截面应变均较好地符合平截面假定;2)在疲劳荷载作用下,混凝土、钢筋及钢板的材料应变和构件挠度的发展均遵循三阶段变化规律;3)根据试验结果和理论推导,提出了静载作用下的开裂荷载和极限荷载计算公式;4)根据疲劳荷载作用下加固梁受压区边缘混凝土的应变发展规律,探讨了疲劳荷载作用下锚粘U型钢箱形加固混凝土梁受压区边缘混凝土累积残余应变的影响因素,并提出了相应的计算公式。3、在探讨锚粘U型钢箱形加固混凝土梁在疲劳荷载作用下的跨中挠度发展规律和刚度影响因素的基础上,分别基于钢筋混凝土梁刚度解析法和钢-混凝土组合梁折减刚度法对锚粘U型钢箱形加固梁的短期刚度和疲劳刚度进行了分析,并建立了相应的计算模型及公式,同时提出了残余挠度变形系数来计算疲劳荷载下加固梁的挠度,研究表明计算结果与试验结果吻合良好。4、基于锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的疲劳试验,统计了在不同参数设计下该类加固梁的疲劳寿命分布规律,并以累积损伤值的计算为基础,分析了锚粘U型钢箱形加固混凝土梁的疲劳累积损伤发展过程;基于损伤力学理论,通过对梁刚度衰减规律的分析及疲劳损伤的计算,提出了基于刚度退化的锚粘U型钢箱形加固混凝土梁疲劳寿命预测的方法;同时基于名义应力法,建立了钢板的S-N曲线来预测锚粘U型钢箱形加固混凝土梁的疲劳寿命。5、通过建立任意疲劳加载次数后混凝土本构模型和钢材本构模型,选用Abaqus软件对锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的疲劳性能进行有限元数值模拟,对加固后组合梁在各个疲劳循环次数后的变形性能和疲劳损伤演化过程进行分析,同时联合疲劳分析软件Fe-safe对锚粘U型钢箱形加固混凝土梁进行疲劳寿命预测,并将分析结果与试验结果进行比较,验证有限元模型的精确性后,进一步对加固梁进行参数拓展分析,研究发现:1)U型钢腹板厚度对箱形加固梁的疲劳性能影响较大,底板厚度次之,箱体高度的影响最小;2)锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的疲劳寿命随着腹板厚度的增加而呈现单调增加,但与箱体高度和底板厚度的关系并非单调,其中6mm底板厚度和120mm箱体高度可作为疲劳寿命增加的临界点。在工程中当要大幅度提高梁的抗弯疲劳寿命时,应优先选用增加腹板厚度的方法,且腹板厚度不宜超过10mm。
冷予冰[9](2017)在《钢板混凝土组合构件的平面外抗剪承载力》文中进行了进一步梳理钢板混凝土组合构件由外侧钢板包裹内部混凝土构成,通过栓钉、拉结钢筋、加劲肋等连接件来实现钢与混凝土的组合作用。因其兼具钢结构和混凝土结构的优势,近年来在桥梁、隧道、核电站、高层建筑核心筒等对抗裂、抗冲击、抗震性能有特殊要求的领域有了越来越广泛的应用。对于一个钢板混凝土构件,定义与钢板平面平行的方向为构件的平面内方向,与钢板平面垂直的方向为平面外方向,构件上作用的剪力包括平面内剪力和平面外剪力。组合构件承受平面内剪力时的抗剪能力很强,相比之下平面外承载力更加薄弱,目前已有的研究成果更少,本文的研究针对组合构件的平面外抗剪问题。当组合构件承受平面外剪力时,若剪力一维传递,为典型的梁式构件;而四边同时支承双向传力时,则为典型的双向板构件。本文的研究对象——组合梁和组合双向板,分别对应于钢板混凝土组合构件平面外受剪时单向传力和双向传力的情况。本文遵循从现象到本质,从特殊到一般的原则,从试验入手,针对钢板混凝土构件可能存在的各类破坏模式,采用极限分析的下限解法,寻找极限状态下尽量接近实际状态的应力场,通过平衡条件和材料破坏准则,建立各类构件的极限承载力模型。建模时所描述的应力分布与实际情况越接近,则得到的下限解承载力越接近真实承载力。研究先从一维传力的组合梁开始。当栓钉能够保证钢板与混凝土的协同工作时,其正截面承载模式与对称配筋的钢筋混凝土双筋构件梁类似,受力模型清晰明确,相比之下斜截面抗剪受力形态更为复杂,而在近海构筑物、路基工程等使用大型厚板构件的工程中,恰是抗剪问题比较突出,因此本文主要研究组合梁的抗剪承载力问题。梁按照传力模式的不同可分为深梁和长梁(普通梁),设计了18个深梁试件和9个普通梁试件进行静力加载试验,研究了加载方式、剪跨比、钢板、对穿抗剪拉结件、栓钉等因素对组合梁抗剪承载力的影响。同时进行了3个钢筋混凝土梁的对比试验,研究钢板混凝土与钢筋混凝土传力机理和剪切破坏模式的异同。在对比钢板混凝土与钢筋混凝土梁抗剪模式异同的基础上,分析了组合梁剪切开裂全过程中的应力重分布规律,以及临界开裂前、后的承载模式,建立了深梁与长梁的抗剪承载力计算模型,分别包括临界开裂荷载Vcr和临界开裂后的极限承载力Vu两部分。对于临界开裂后的抗剪承载力问题,重点讨论了由混凝土斜压杆与钢板组合作用所形成的传力机制,以及由此产生的破坏模式,这是与钢筋混凝土抗剪最重要的区别。在实际工程中,除一维梁式构件外,还有很多构件是四边支承,呈现双向同时传力的特点。本文在分析组合梁抗剪承载力的基础上,将研究对象扩展到组合双向板构件,进行了8个SCS或SC构造的组合双向板的弯剪承载力试验,研究了剪跨比、截面尺寸、上钢板及拉结钢筋配置情况对组合板承受集中荷载的承载力的影响。试验结果表明,组合板在集中荷载下的破坏包括弯曲屈服和冲切破坏,前者是由受拉钢板大范围屈服引起的,后者则是由于混凝土在加载区域周边冲剪破坏导致的。对于弯曲屈服破坏通过塑性铰线理论推导了板的屈服荷载;对于冲切破坏依旧采用极限分析的下限解法,建立了一个环向对称的扇形模型,分析了扇形区域内钢板和混凝土沿环向和径向的应力分布,结合平衡条件、边界条件和混凝土的破坏准则,推导了冲切破坏承载力。考虑到实际工程中还有一些构件,并不是典型的梁或双向板,也没有明确的加载点和支座,很难从独立构件的级别对其承载力进行简单的计算,因此将研究对象从具体的梁、板构件进一步抽象到一个广义的宏观单元层面,研究了一个钢板混凝土组合单元承受等比例加载的轴力Nx,以及平面外弯矩Mx、剪力Vxy时的承载能力。首先分析了工作荷载作用下的弹性应力状态,以此为基础进一步分析了单元可能达到的六种极限状态,最终以一系列Nx~Mx包络曲线的形式给出了组合单元的承载力。最后根据试验现象和理论成果,总结出一些针对钢板混凝土组合结构设计的实用成果,例如给出了组合构件的承载力简化计算方法;根据试验中发现的组合构件可能存在的薄弱环节,提出了优化设计的建议;利用组合深梁剪切破坏时表现出的承载力和延性优势,提出将其用于剪力墙连梁的可行性。总体来说,本文根据试验得到的破坏模式,建立的钢板混凝土组合构件承载力计算理论,能够尽量真实地反映组合构件独特的承载机理和破坏本质,与试验实测结果比较接近,可直接用于组合构件的分析设计。
王向[10](2016)在《钢筋混凝土框架结构截面尺寸及配筋优化设计》文中提出钢筋混凝土框架结构是工业与民用建筑的常用结构形式之一。对钢筋混凝土框架结构进行优化设计能够有效降低工程造价,具有十分重要的应用价值。本文以总造价最低为目标函数,以强度、配筋率、受压区高度等为约束条件,对钢筋混凝土框架结构的构件和整体结构进行了优化设计研究。主要研究工作包括如下几点:(1)研究了钢筋混凝土构件的优化方法,对钢筋混凝土框架结构梁、柱进行优化分析,包括截面尺寸的优化和配筋优化。并对钢筋进行精细化设计,在改进弯起钢筋方法的基础上对钢筋进行弯起设计,确定最优的弯起点及弯起角度,使整体钢筋用量达到最优。在此基础上通过对梁、柱构件算例进行受力分析和优化设计验证梁,柱的优化理论与方法的正确性。(2)基于普通钢筋混凝土构件优化理论,研究了预应力钢筋混凝土构件的优化设计方法。主要针对预应力钢筋混凝土梁(包括单筋截面梁和双筋截面梁)的各种配筋工况的受力特点进行分析,在此基础上编制优化程序对预应力钢筋混凝土梁的截面尺寸和配筋进行优化设计。对比分析了预应力钢筋混凝土构件的优化与普通钢筋混凝土构件优化的效果,阐明了预应力钢筋混凝土构件的优化的意义和实用价值。(3)在以往抗侧向力优化忽略钢筋影响的基础上,对比钢筋混凝土构件与素混凝土构件抗伸缩刚度、抗弯刚度、抗剪刚度、抗扭刚度等,推导各项刚度系数。为避免钢筋混凝土构件中钢筋分布复杂对优化过程的负面影响,将刚度系数运用到结构优化中,在素混凝土构件的基础上结合相应的刚度系数,达到简化优化过程和精确优化结果的效果。以24层框架结构为例,对比本文刚度系数思路计算结果与SAP2000结构分析软件计算结果,来验证本文刚度系数代入法的正确性。并对上述结构在风荷载作用下进行优化分析,考虑构件刚度对结构水平位移的影响,运用刚度系数代入法达到简化优化过程的目的。
二、确定双筋梁截面高度的简便方法(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、确定双筋梁截面高度的简便方法(论文提纲范文)
(1)框架梁经济配筋计算方法及教学研究(论文提纲范文)
一、工程案例及SATWE计算结果 |
二、梁配筋方法分析 |
1.推导方程应用Maple软件求梁配筋 |
2.三种梁配筋设计方法比较及经济讨论 |
3.关于SATWE软件梁正截面计算配筋的讨论 |
三、结论 |
(2)预应力钢筋混凝土叠合梁受弯性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 预制装配叠合构件结构特点及发展现状 |
1.1.1 预制装配叠合构件结构特点 |
1.1.2 预制装配叠合构件发展现状 |
1.2 无粘结预应力混凝土结构特点及发展现状 |
1.2.1 无粘结预应力混凝土结构特点 |
1.2.2 无粘结预应力混凝土发展现状 |
1.3 本课题研究意义 |
1.4 本课题研究目的和内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
2 试验方案及试件制作 |
2.1 试件设计与制作 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 预应力设计 |
2.2 材料性能 |
2.2.1 型钢和钢筋的材性试验 |
2.2.2 混凝土材性试验 |
2.3 试件制作 |
2.4 试验加载方案 |
2.4.1 试验仪器及装置 |
2.4.2 试验加载制度 |
2.5 试验测量方案 |
2.5.1 型钢应变测量 |
2.5.2 混凝土应变测量 |
2.5.3 钢筋应变测量 |
2.5.4 预应力测量 |
2.5.5 裂缝测量 |
2.5.6 挠度测量 |
3 试验现象及结果分析 |
3.1 试验现象 |
3.1.1 试验梁W-1 |
3.1.2 试验梁W-2 |
3.1.3 试验梁W-3 |
3.1.4 试验梁W-4 |
3.1.5 试验梁W-5 |
3.1.6 试验梁W-6 |
3.1.7 试验梁W-7 |
3.2 荷载—挠度曲线分析 |
3.3 试验结果特征值 |
3.4 无粘结预应力钢筋的应力增长 |
3.5 裂缝的出现、分布和开展 |
3.6 挠曲线分析 |
3.7 截面应变特性 |
3.8 本章小结 |
4 预应力钢筋混凝土叠合梁设计计算方法 |
4.1 开裂荷载验算 |
4.1.1 等效荷载分析 |
4.1.2 应力应变分析 |
4.1.3 抗裂验算方法 |
4.1.4 开裂荷载计算 |
4.2 裂缝宽度验算 |
4.2.1 裂缝开展机理 |
4.2.2 平均裂缝间距 |
4.2.3 平均裂缝宽度 |
4.2.4 最大裂缝宽度及其验算 |
4.3 刚度与变形 |
4.3.1 国内现有相关刚度计算方法 |
4.3.2 抗弯刚度影响因素分析 |
4.3.3 预应力钢筋混凝土梁短期刚度和跨中挠度计算 |
4.4 正截面承载力计算 |
4.4.1 预应力钢筋混凝土叠合梁正截面承载力 |
4.4.2 无粘结预应力钢筋增量 |
4.4.3 预应力钢筋混凝土叠合梁正截面承载力计算方法 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)混凝土构件正截面承载力及变形的图算法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 混凝土结构的应用与发展 |
1.2 研究现状与问题提出 |
第二章 混凝土截面的应力分布 |
2.1 构件正截面承载力计算的基本假定 |
2.1.1 截面保持平面 |
2.1.2 不考虑混凝土的抗拉强度 |
2.1.3 材料本构关系 |
2.2 正截面应变包络图 |
2.3 混凝土矩形截面应力分布 |
2.3.1 等效矩形应力换算法 |
2.3.2 实际应力分布法 |
2.3.3 两种方法的比较 |
2.4 混凝土圆形截面应力分布 |
2.4.1 圆形截面应变包络图 |
2.4.2 圆形截面的参数计算 |
2.4.3 圆形截面的混凝土内力 |
2.4.4 圆形截面的钢筋环内力 |
第三章 混凝土构件配筋的图算法 |
3.1 矩形截面受弯构件配筋的图算法 |
3.1.1 计算原理 |
3.1.2 计算方法 |
3.1.3 算例 |
3.2 矩形截面偏心受力构件对称配筋的图算法 |
3.2.1 计算原理与方法 |
3.2.2 算例 |
3.3 工字形截面偏心受力构件对称配筋的图算法 |
3.3.1 计算原理与方法 |
3.3.2 算例 |
3.4 圆形截面构件非均匀配筋的图算法 |
3.4.1 计算原理与方法 |
3.4.2 算例 |
3.5 环形截面构件非均匀配筋的图算法 |
3.5.1 计算原理与方法 |
3.5.2 算例 |
3.6 圆形截面均匀配筋的图算法 |
3.6.1 计算原理与方法 |
3.6.2 算例 |
3.7 圆环形截面均匀配筋的图算法 |
3.7.1 计算原理与方法 |
3.7.2 算例 |
第四章 混凝土压弯构件考虑二阶效应配筋的图算法 |
4.1 混凝土压弯构件二阶效应概述 |
4.2 矩形截面压弯构件考虑二阶效应配筋图算法 |
4.2.1 计算原理与方法 |
4.2.2 算例 |
4.3 工字形截面压弯构件考虑二阶效应配筋图算法 |
4.3.1 计算原理和方法 |
4.3.2 算例 |
4.4 圆形截面压弯构件考虑二阶效应配筋图算法 |
4.4.1 计算原理与方法 |
4.4.2 算例 |
第五章 混凝土构件的变形及裂缝计算 |
5.1 混凝土截面的弯矩-曲率关系概述 |
5.2 构件的刚度与变形 |
5.2.1 构件变形量与刚度的关系 |
5.2.2 有效惯性矩法计算截面刚度 |
5.3 裂缝的成因及其宽度的限值 |
5.3.1 荷载因素 |
5.3.2 非荷载因素 |
5.3.3 裂缝宽度的限值 |
5.4 裂缝宽度的计算 |
5.4.1 规范方法计算裂缝宽度 |
5.4.2 粘结-滑移法计算裂缝宽度 |
5.4.3 无滑移法计算裂缝宽度 |
5.5 以最大钢筋直径限制裂缝宽度 |
5.5.1 概述 |
5.5.2 钢筋直径限制裂缝宽度的原理与方法 |
5.5.3 算例 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 (攻读硕士学位期间参与的科研项目及成果) |
(4)预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 预应力混凝土连续箱梁桥拓宽技术 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 针对大悬臂预应力混凝土箱梁桥的横向拼接研究 |
1.3 大跨径预应力混凝土连续梁桥长期性能 |
1.3.1 大跨径预应力混凝土连续箱梁桥长期下挠病害 |
1.3.2 国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 拼宽箱梁分析方法及理论 |
2.1 梁格法建模方法 |
2.1.1 梁格分析基本原理 |
2.1.2 梁格构件截面特性 |
2.1.3 梁格划分原则 |
2.2 采用midas FEA的实体有限元建模方法 |
2.2.1 有限元单元及网格划分 |
2.2.2 钢筋单元 |
2.2.3 施工阶段分析 |
2.3 采用刚接形式的大悬臂预应力混凝土连续梁桥拼宽分析模型 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 拟采用的横向刚接拼接形式 |
2.3.3 梁格分析模型 |
2.3.4 实体有限元分析模型 |
2.3.5 模型合理性验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 新旧箱梁刚性拼接有限元分析 |
3.1 新旧基础不均匀沉降 |
3.1.1 沉降计算说明 |
3.1.2 结构横向应力分析 |
3.1.3 结构纵向应力分析 |
3.2 温度梯度对拼宽结构的影响 |
3.2.1 研究内容与方法 |
3.2.2 温度梯度作用下的箱梁纵向应力分析 |
3.2.3 温度梯度作用下的箱梁横向应力分析 |
3.3 .汽车荷载对拼宽结构的影响 |
3.3.1 车道荷载对拼宽结构的影响 |
3.3.2 车辆荷载对拼宽结构的影响 |
3.4 混凝土收缩及徐变效应分析 |
3.4.1 收缩及徐变纵向应力分析 |
3.4.2 收缩及徐变横向应力分析 |
3.5 拼宽后结构受力状态 |
3.5.1 拼宽后旧桥安全性检算 |
3.5.2 拼接段承载能力计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 拼宽结构拼接段应力分析 |
4.1 跨中截面(6#截面)拼接段应力分析 |
4.2 中跨四分点截面(7#截面)拼接段应力分析 |
4.3 中支点截面(8#截面)拼接段应力分析 |
4.4 第三跨跨中截面(9#截面)拼接段应力分析 |
4.5 边支点截面(10#截面)拼接段应力分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 拼接段受力状态影响因素及受力改善措施 |
5.1 拼接等待时间 |
5.2 后浇段材料选择 |
5.2.1 粉煤灰掺量对混凝土徐变应力的影响 |
5.2.2 适用于后浇段的新材料 |
5.3 后浇段施工顺序 |
5.4 新旧桥基础沉降差 |
5.4.1 有限元模拟 |
5.4.2 减少新旧桥基础不均匀沉降措施 |
5.5 拼接段厚度 |
5.6 本章小结 |
第六章 大跨径预应力混凝土箱梁桥长期挠度成因分析 |
6.1 工程背景介绍 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 施工阶段模拟 |
6.2 主梁混凝土超方 |
6.2.1 现场调查情况 |
6.2.2 恒载超方对桥梁挠度影响研究 |
6.3 钢束预应力损失 |
6.3.1 预应力管道摩阻损失 |
6.3.2 预应力钢束传力锚固后的损失 |
6.4 汽车荷载作用 |
6.4.1 活载对于预应力混凝土受弯构件总挠度的影响 |
6.4.2 频遇值与准永久值的确定 |
6.4.3 基于实际调查的车辆荷载效应研究 |
6.5 连续梁桥跨中下挠综合影响分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 连续箱梁长期挠度控制对策 |
7.1 设计阶段 |
7.1.1 合理控制预应力 |
7.1.2 降低结构自重集度 |
7.1.3 适当提升高跨比 |
7.2 施工阶段 |
7.2.1 主梁混凝土超方控制 |
7.2.2 预应力张拉龄期控制 |
7.2.3 预应力孔道灌浆质量控制 |
7.2.4 悬臂节段间接缝形式 |
7.2.5 临时斜拉索辅助合龙控制 |
7.3 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究内容与技术路线 |
第2章 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 新型RC框架前期研究进展简介及分析 |
2.2.1 起波钢筋梁受弯性能 |
2.2.2 新型RC框架结构抗连续倒塌性能 |
2.3 RC框架地震中“强柱弱梁”破坏机制分析 |
2.3.1 震害调查结果 |
2.3.2 柱梁强度比系数 |
2.3.3 分析与总结 |
2.4 RC框架中塑性铰转移技术 |
2.4.1 增强法 |
2.4.2 削弱法 |
2.4.3 替换法 |
2.4.4 分析与总结 |
2.5 RC框架中屈服后强化柱实现技术 |
2.5.1 材料层次 |
2.5.2 框架柱层次 |
2.5.3 框架结构层次 |
2.5.4 分析与总结 |
2.6 小结 |
第3章 起波钢筋受力性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 RC框架中起波钢筋受力状态 |
3.3 单轴拉伸性能 |
3.3.1 试验研究 |
3.3.2 数值模拟 |
3.3.3 理论模型 |
3.4 往复拉伸性能 |
3.4.1 试验研究 |
3.4.2 数值模拟 |
3.4.3 理论分析 |
3.5 小结 |
第4章 配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 加载与量测方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.3 数值模拟 |
4.3.1 有限元建模 |
4.3.2 模型验证 |
4.3.3 拓展分析 |
4.4 理论分析 |
4.4.1 RC梁塑性铰机制分析 |
4.4.2 各类梁截面弯矩-曲率理论模型 |
4.4.3 起波钢筋梁塑性铰弯矩-转角滞回模型 |
4.5 小结 |
第5章 新型RC框架抗震性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 梁中配置起波钢筋的框架子结构抗震性能试验 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 加载与量测方案 |
5.2.3 试验结果 |
5.2.4 试验结果分析 |
5.3 新型RC框架变形机制分析 |
5.3.1 单层单跨框架子结构 |
5.3.2 多层多跨框架结构 |
5.4 屈服后强化柱的引入及变形能力分析 |
5.4.1 柱塑性区长度 |
5.4.2 柱塑性区长度对变形能力的影响 |
5.5 小结 |
第6章 新型RC框架地震反应谱研究 |
6.1 引言 |
6.2 动力时程分析 |
6.2.1 结构模型 |
6.2.2 地震动输入 |
6.2.3 分析过程 |
6.3 最大位移响应 |
6.3.1 时程分析结果 |
6.3.2 理论模型 |
6.3.3 设计反应谱 |
6.3.4 损伤指标 |
6.4 残余位移响应 |
6.4.1 时程分析结果 |
6.4.2 理论模型 |
6.4.3 设计反应谱 |
6.5 小结 |
第7章 新型RC框架抗震设计方法研究及抗震性能评价 |
7.1 引言 |
7.2 新型RC框架抗震设计方法 |
7.2.1 普通RC框架 |
7.2.2 起波钢筋梁的设计 |
7.2.3 屈服后强化柱的设计原则 |
7.2.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.3 新型RC框架设计实例 |
7.3.1 普通RC框架 |
7.3.2 起波钢筋梁的设计 |
7.3.3 屈服后强化柱的设计 |
7.3.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.4 新型RC框架抗震性能评价 |
7.4.1 时程分析基本信息 |
7.4.2 增量动力分析结果 |
7.4.3 典型时程分析结果 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 普通框架RCF配筋图 |
附录 B 起波钢筋梁设计过程信息表 |
附录 C 新型框架RCF-KB-PYH配筋图 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)无粘结预应力再生混凝土叠合梁受弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 再生混凝土研究及应用现状 |
1.2.2 无粘结预应力混凝土研究及应用现状 |
1.2.3 叠合构件研究及应用现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 无粘结预应力再生混凝土叠合梁受弯性能试验 |
2.1 试件设计 |
2.1.1 试验梁设计 |
2.1.2 试验梁制作 |
2.2 试验材料与材性试验 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 配合比设计 |
2.2.3 材性试验 |
2.3 试验加载及量测方案 |
2.3.1 加载方案 |
2.3.2 量测方案 |
2.4 本章小结 |
3 无粘结预应力再生混凝土叠合梁试验现象与结果分析 |
3.1 试验现象 |
3.2 主要试验结果 |
3.2.1 平截面假定验证 |
3.2.2 试验梁承载力分析 |
3.2.3 荷载-跨中挠度曲线分析 |
3.2.4 试验梁普通纵向受拉钢筋应力 |
3.2.5 无粘结预应力钢绞线应力增量 |
3.2.6 裂缝分布形态及发展过程 |
3.3 本章小结 |
4 无粘结预应力再生混凝土叠合梁受弯性能有限元分析 |
4.1 ABAQUS概述 |
4.2 材料的本构关系 |
4.2.1 混凝土本构模型 |
4.2.2 钢材本构模型 |
4.3 有限元模型的建立 |
4.3.1 单元选取和相互作用 |
4.3.2 边界条件及加载方式 |
4.3.3 施加预应力 |
4.3.4 网格划分 |
4.4 ABAQUS计算结果与试验结果对比分析 |
4.4.1 承载力分析 |
4.4.2 变形分析 |
4.4.3 混凝土应力分析 |
4.5 无粘结预应力再生混凝土叠合梁承载力影响因素分析 |
4.5.1 混凝土强度 |
4.5.2 跨高比 |
4.5.3 预应力度 |
4.6 本章小结 |
5 无粘结预应力再生混凝土叠合梁设计方法研究 |
5.1 无粘结预应力钢绞线应力增量计算 |
5.2 试验梁承载力计算 |
5.3 试验梁短期刚度及跨中挠度计算 |
5.4 试验梁最大裂缝宽度计算 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)CFRP筋/复合筋阳极增强混凝土结构体系性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论及国内外研究现状 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及研究目的和意义 |
1.3 钢筋锈蚀 |
1.3.1 钢筋腐蚀的危害 |
1.3.2 钢筋的腐蚀原理 |
1.3.3 钢筋防腐蚀措施 |
1.3.4 钢筋腐蚀状态表征和阴极保护准则 |
1.4 外加电流阴极保护技术 |
1.4.1 ICCP技术的发展 |
1.4.2 ICCP技术的原理及作用 |
1.4.3 ICCP技术中辅助阳极的研究现状 |
1.4.4 CFRP作为辅助阳极的研究现状 |
1.5 CFRP筋与FRP-钢连续纤维复合筋 |
1.5.1 CFRP筋与FRP-钢连续纤维复合筋 |
1.5.2 混合配筋钢筋混凝土梁的研究现状 |
1.6 ICCP-CB与 ICCP-SFCB体系的思想来源与实现 |
1.7 本文内容和技术路线 |
1.7.1 本文主要内容 |
1.7.2 本文创新点 |
1.7.3 本文技术路线 |
第2章 CFRP筋、复合筋在氯盐环境下电化学与力学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件装置设计 |
2.2.2 材料性能 |
2.2.3 试件准备 |
2.2.4 阳极极化加速试验运行方案 |
2.2.5 电化学阻抗谱测试 |
2.2.6 单轴拉伸力学试验 |
2.2.7 SEM电镜扫描试验 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试验现象 |
2.3.2 供电电压结果分析 |
2.3.3 电化学阻抗谱测试 |
2.3.4 单轴拉伸试验结果分析 |
2.3.5 微观分析 |
2.3.6 强度预测 |
2.3.7 使用寿命评估 |
2.4 本章小结 |
第3章 以CFRP筋作阳极的新型阴极保护系统粘结性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试件设计与方案 |
3.2.2 材料性能 |
3.2.3 试件制作 |
3.2.4 外加电流阴极保护试验 |
3.2.5 电化学电位测量 |
3.2.6 单轴拔出试验 |
3.2.7 试验后界面酸化检测 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 电化学性能结果与讨论 |
3.3.2 试件破坏形态 |
3.3.3 CFRP筋-混凝土界面形态分析 |
3.3.4 CFRP筋-混凝土界面酸化检测结果分析 |
3.3.5 粘结滑移试验结果分析 |
3.3.6 CFRP筋在阴极保护后与海砂海水混凝土粘结破坏机理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 新型阴极保护系统下混合配筋混凝土梁抗弯性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试件设计与方案 |
4.2.2 材料性能 |
4.2.3 试件制作 |
4.2.4 恒电流加速锈蚀试验 |
4.2.5 试验梁干湿循环加速腐蚀 |
4.2.6 新型阴极保护系统试验 |
4.2.7 混合配筋混凝土梁抗弯性能试验 |
4.2.8 钢筋的除锈与称重 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 电化学保护效果讨论 |
4.3.2 破坏模式 |
4.3.3 特征点荷载分析 |
4.3.4 荷载-挠度曲线分析(刚度) |
4.3.5 裂缝分析 |
4.3.6 钢筋线密度损失 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结及展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(8)锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能研究(论文提纲范文)
论文创新点 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 钢-混凝土组合梁的发展概况 |
1.3 型钢-混凝土组合抗弯加固梁的特点 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 混凝土及钢筋疲劳问题的研究现状 |
1.4.2 剪力连接件及钢梁疲劳问题的研究现状 |
1.4.3 普通钢筋混凝土构件疲劳性能研究现状 |
1.4.4 钢-混凝土组合构件疲劳性能研究现状 |
1.4.5 钢筋混凝土加固梁疲劳性能研究现状 |
1.5 存在的问题及主要研究内容 |
1.5.1 存在的问题 |
1.5.2 主要研究内容 |
2 锚粘U型钢箱形加固混凝土梁抗弯等幅疲劳试验 |
2.1 前言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验材料力学性能 |
2.2.3 试件制备 |
2.2.4 试验装置及仪器设备 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 应力幅估算 |
2.3.2 试验加载方案 |
2.3.3 测点布置及测试内容 |
2.4 试验现象及分析 |
2.4.1 静载梁 |
2.4.2 疲劳梁 |
2.5 本章小结 |
3 锚粘U型钢箱形加固混凝土梁疲劳性能及累积残余应变计算 |
3.1 前言 |
3.2 静载作用下锚粘U型钢箱形加固混凝土梁力学性能 |
3.2.1 开裂荷载 |
3.2.2 极限荷载 |
3.2.3 正截面应变 |
3.2.4 跨中挠度 |
3.2.5 端部滑移 |
3.3 疲劳荷载作用下锚粘U型钢箱形加固混凝土梁力学性能 |
3.3.1 疲劳寿命 |
3.3.2 跨中截面应变分布 |
3.3.3 各材料应变发展规律 |
3.3.4 跨中挠度 |
3.3.5 端部滑移 |
3.4 加固梁压区边缘混凝土应变发展规律 |
3.5 加固梁压区边缘混凝土累积残余应变计算方法 |
3.6 本章小结 |
4 锚粘U型钢箱形加固混凝土梁疲劳变形性能及刚度计算 |
4.1 前言 |
4.2 加固梁跨中挠度发展规律 |
4.2.1 静载作用下加固梁跨中挠度的发展规律 |
4.2.2 疲劳荷载作用下加固梁跨中挠度的发展规律 |
4.3 锚粘U型钢箱形加固混凝土梁刚度计算方法 |
4.3.1 静载作用下的刚度计算 |
4.3.2 疲劳荷载作用下的刚度计算 |
4.3.3 承受疲劳荷载加固梁的挠度计算 |
4.4 本章小结 |
5 锚粘U型钢箱形加固混凝土梁的累积损伤及寿命预测 |
5.1 前言 |
5.2 梁的疲劳寿命及影响因素分析 |
5.3 疲劳累积损伤及疲劳寿命的预测方法 |
5.3.1 基于受压区边缘混凝土残余压应变的疲劳损伤演化 |
5.3.2 基于刚度退化的锚粘U型钢箱形加固梁疲劳寿命预测方法 |
5.3.3 基于S-N曲线的锚粘U型钢箱形加固梁疲劳寿命预测方法 |
5.4 本章小结 |
6 基于Abaqus/Fe-safe的锚粘U型钢箱形加固梁疲劳性能有限元分析 |
6.1 前言 |
6.2 有限元计算模型 |
6.2.1 单元类型选取 |
6.2.2 材料本构关系 |
6.2.3 单元网格划分 |
6.2.4 界面接触处理 |
6.2.5 边界条件及加载 |
6.2.6 模型求解 |
6.3 有限元计算结果验证与分析 |
6.3.1 静力加载结果 |
6.3.2 疲劳有限元结果 |
6.4 基于Fe-safe的疲劳分析方案 |
6.5 加固梁疲劳寿命有限元分析 |
6.5.1 疲劳寿命有限元结果 |
6.5.2 加固参数分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
致谢 |
(9)钢板混凝土组合构件的平面外抗剪承载力(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 钢板混凝土组合结构简介 |
1.1.2 平面内与平面外的定义及本文的研究对象 |
1.2 钢板混凝土组合结构构件的研究现状 |
1.2.1 钢板混凝土组合梁力学性能的研究进展 |
1.2.2 钢板混凝土组合双向板(平面外)力学性能的研究 |
1.2.3 研究现状小结及有待解决的问题 |
1.3 钢筋混凝土构件抗剪问题的相关理论 |
1.3.1 极限分析的下限解法 |
1.3.2 极限分析的上限解法 |
1.3.3 针对全过程的完备解法 |
1.4 本文的研究内容和限制条件 |
1.4.1 文章整体思路框架 |
1.4.2 本文的研究内容和限制条件 |
第二章 钢板混凝土组合梁抗剪承载力试验 |
2.1 深梁与普通梁(细长梁)的划分 |
2.2 试验目的与总体思路 |
2.3 钢板混凝土简支深梁试验 |
2.3.1 试件设计 |
2.3.2 加载装置与测量方案 |
2.3.3 试验结果分析 |
2.3.4 试验结论 |
2.4 钢板混凝土连续深梁试验 |
2.4.1 连续梁问题的提出 |
2.4.2 试件设计 |
2.4.3 加载装置与测量方案 |
2.4.4 试验结果分析 |
2.4.5 试验结论 |
2.5 钢板混凝土普通梁试验 |
2.5.1 试件设计 |
2.5.2 加载装置与测量方案 |
2.5.3 试验结果分析 |
2.5.4 试验结论 |
2.6 钢筋混凝土梁抗剪试验 |
2.6.1 试件设计与加载测量方案 |
2.6.2 试验结果 |
2.6.3 试验结论 |
2.7 本章小结 |
第三章 钢板混凝土组合梁的剪切破坏过程及临界开裂荷载 |
3.1 混凝土的破坏准则 |
3.2 钢筋混凝土与钢板混凝土梁剪切破坏过程的对比 |
3.2.1 钢筋混凝土梁的剪切破坏及承载模式 |
3.2.2 钢板混凝土梁的剪切破坏及承载模式 |
3.2.3 钢板混凝土与钢筋混凝土梁剪切破坏对比 |
3.3 钢板混凝土组合普通梁剪切开裂过程中的应力重分布规律 |
3.3.1 基本假定和前提条件 |
3.3.2 斜裂缝出现前的受力状态 |
3.3.3 弯剪斜裂缝出现后的应力重分布情况 |
3.3.4 应力重分布过程中各个力的变化规律 |
3.3.5 临界剪切斜裂缝的形态 |
3.4 组合普通梁的临界开裂荷载Vcr |
3.4.1 无拉结筋组合普通梁的临界开裂荷载 |
3.4.2 有拉结筋组合普通梁的临界开裂荷载 |
3.5 组合深梁的临界开裂荷载Vcr |
3.6 钢板混凝土组合梁临界开裂承载力汇总 |
3.7 试验验证 |
3.8 本章小结 |
第四章 钢板混凝土组合深梁的极限抗剪承载力 |
4.1 剪力在深梁中的传递 |
4.2 组合深梁的剪切破坏模式分析 |
4.3 组合深梁的极限抗剪承载力 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 “上三角+下三角”抗剪承载力 |
4.3.3 “下三角+水平裂缝”抗剪承载力 |
4.3.4 试验验证 |
4.4 组合深梁抗剪承载力简化计算方法 |
4.4.1 简支梁的极限抗剪承载力 |
4.4.2 连续梁的极限抗剪承载力 |
4.4.3 组合深梁抗剪承载力的上下限 |
4.5 栓钉间距和混凝土强度的影响系数 |
4.5.1 栓钉间距影响系数及控制值 |
4.5.2 混凝土强度影响系数 |
4.5.3 对简化模型的试验验证 |
4.6 组合深梁在剪力墙连梁中的应用 |
4.6.1 钢筋混凝土连梁的受力和破坏特征 |
4.6.2 钢板混凝土组合连梁的应用 |
4.6.3 钢板混凝土组合深连梁的抗剪承载力 |
4.7 本章小结 |
第五章 钢板混凝土组合普通梁的极限抗剪承载力 |
5.1 剪切传力和破坏模式 |
5.2 组合普通梁的极限抗剪承载力 |
5.2.1 基本假定 |
5.2.2 抗剪承载力分析 |
5.3 栓钉间距和混凝土强度的影响系数 |
5.3.1 栓钉间距影响系数 |
5.3.2 混凝土强度影响系数 |
5.4 试验验证 |
5.4.1 与长梁实测承载力的对比 |
5.4.2 与组合梁试件的对比 |
5.5 组合梁实测抗剪承载力与规范的对比 |
5.5.1 ACI318-11 |
5.5.2 Eurocode2 |
5.5.3 GB50010-2010 |
5.5.4 JEAC4618-2009 |
5.5.5 抗剪承载力实测值与规范计算值的对比 |
5.6 本章小结 |
第六章 钢板混凝土组合双向板的弯剪承载力 |
6.1 钢板混凝土组合板试验 |
6.1.1 试验目的与总体思路 |
6.1.2 试验设计与材性测试 |
6.1.3 加载装置与测量方案 |
6.2 试验结果分析 |
6.2.1 弯曲屈服破坏 |
6.2.2 冲切破坏 |
6.3 组合板的破坏模式及承载力分析 |
6.3.1 组合双向板的破坏模式与破坏过程 |
6.3.2 双向板中的弯矩分布 |
6.3.3 组合板的抗弯承载力Pf |
6.3.4 组合板的冲切承载力Pcr |
6.3.5 组合板的极限承载力Pu |
6.3.6 试验验证 |
6.4 本章小结 |
第七章 钢板混凝土组合单元的拉压弯剪承载力 |
7.1 研究对象和基本假定 |
7.2 工作荷载下的应力状态 |
7.2.1 截面相对受压区高度 |
7.2.2 全截面受拉时的应力状态 |
7.2.3 截面部分受压时的应力状态 |
7.2.4 全截面受压时的应力状态 |
7.3 极限状态分析 |
7.3.1 材料屈服(破坏)准则 |
7.3.2 全截面受拉时的极限状态分析 |
7.3.3 截面部分受压时的极限状态分析 |
7.3.4 全截面受压时的极限状态分析 |
7.4 极限承载力(Nx,Vxy,Mx)的相互作用曲线及试验验证 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论和展望 |
8.1 结论 |
8.1.1 试验成果 |
8.1.2 理论成果 |
8.1.3 研究成果的应用 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录一 文中常用符号说明 |
附录二 组合深梁抗剪承载力模型的参数分析 |
附录三 关于栓钉间距控制值的建议 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
(10)钢筋混凝土框架结构截面尺寸及配筋优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 现代社会结构优化发展现状和趋势 |
1.2.1 结构优化发展现状 |
1.2.2 结构优化发展趋势 |
1.3 基本原理 |
1.3.1 结构优化设计概论 |
1.3.2 变量选取 |
1.3.3 目标函数 |
1.3.4 约束条件 |
1.3.5 优化算法概述 |
1.4 论文主要研究内容 |
第二章 框架梁的优化设计 |
2.1 框架结构梁的内力分析 |
2.2 数学模型 |
2.2.1 目标函数 |
2.2.2 约束条件 |
2.3 框架结构梁的优化算法 |
2.3.1 分步优化法 |
2.3.2 MATLAB优化工具箱 |
2.4 无负弯矩梁的优化分析 |
2.4.1 基本算法与优化思路 |
2.4.2 简支梁模型 |
2.4.3 优化流程图 |
2.5 带有负弯矩梁的优化分析 |
2.5.1 优化思路与优化算法 |
2.5.2 固端梁的各种形式及在整体结构中的应用 |
2.5.3 优化流程图 |
2.6 算例 |
2.6.1 简支梁优化及对比 |
2.6.2 固端梁优化及对比 |
2.7 本章小结 |
第三章 框架结构柱的优化设计 |
3.1 框架结构柱的内力分析 |
3.2 数学模型 |
3.2.1 目标函数 |
3.2.2 约束条件 |
3.2.3 优化算法 |
3.3 轴心受压柱的优化分析 |
3.4 偏心受压柱的优化分析 |
3.4.1 大偏心受压柱的优化 |
3.4.2 小偏心受压柱的优化 |
3.5 算例 |
3.5.1 轴心受压构件算例 |
3.5.2 偏心受压构件算例 |
3.6 本章小结 |
第四章 预应力框架结构的优化 |
4.1 预应力结构构件优化前提及特点 |
4.1.1 预应力结构构件受力性能 |
4.1.2 预应力结构的分类 |
4.1.3 预应力结构的优点 |
4.2 先张法与后张法的区别 |
4.3 预应力结构构件优化分析 |
4.3.1 单筋截面预应力梁 |
4.3.2 双筋截面预应力梁 |
4.4 算例 |
4.4.1 预应力简支梁具体算例 |
4.4.2 预应力固端梁具体算例 |
4.5 本章小结 |
第五章 考虑刚度系数下框架结构的抗侧力优化 |
5.1 钢筋混凝土构件截面刚度系数 |
5.2 钢筋混凝土结构抗侧向力优化设计目标函数 |
5.3 钢筋混凝土结构约束函数 |
5.3.1 钢筋混凝土位移约束函数的推导 |
5.3.2 刚度系数与位移约束函数正确性的算例验证 |
5.4 优化流程与算例分析 |
5.4.1 优化流程 |
5.4.2 算例 |
5.5 本章小结 |
第六章 综合案例:驻马店市某办公楼的优化设计 |
6.1 引言 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 初始优化模型的选取 |
6.1.3 优化模型内力计算 |
6.2 结构内力具体值及受力分析 |
6.3 分析最不利荷载 |
6.4 按照内力情况进行优化计算 |
6.5 优化设计结果 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、确定双筋梁截面高度的简便方法(论文参考文献)
- [1]框架梁经济配筋计算方法及教学研究[J]. 何颖成. 中国水运(下半月), 2021(04)
- [2]预应力钢筋混凝土叠合梁受弯性能试验研究[D]. 胡曼鑫. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]混凝土构件正截面承载力及变形的图算法[D]. 李彬. 昆明理工大学, 2021(02)
- [4]预应力混凝土连续梁桥长期性能及拼宽技术研究[D]. 肖宏. 东南大学, 2020(01)
- [5]含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究[D]. 强翰霖. 清华大学, 2020
- [6]无粘结预应力再生混凝土叠合梁受弯性能研究[D]. 宋超. 东北林业大学, 2020(02)
- [7]CFRP筋/复合筋阳极增强混凝土结构体系性能研究[D]. 郑耀威. 深圳大学, 2019(01)
- [8]锚粘U型钢箱形加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能研究[D]. 胡玲. 武汉大学, 2018(06)
- [9]钢板混凝土组合构件的平面外抗剪承载力[D]. 冷予冰. 上海交通大学, 2017(05)
- [10]钢筋混凝土框架结构截面尺寸及配筋优化设计[D]. 王向. 广州大学, 2016(04)
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