一、轴拉构件保护层外内裂缝宽度比试验研究(论文文献综述)
吕翔[1](2021)在《季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究》文中提出活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种具有超高强度、高耐久性及高温适应性等特点的超高性能混凝土。RPC可以有效地减小结构物的自重,增加跨越能力,在各种基础设施建设中具有广阔的应用前景。RPC材料在制备过程中通常掺入纤维以提高其性能。吉林省蕴藏着丰富的玄武岩矿石,玄武岩产物的推广和应用对我省经济转型和发展具有重要意义。由玄武岩矿石熔融拉丝生产的绿色环保型玄武岩纤维是一种具有天然相容性的新型高性能无机纤维。本文将这种抗拉强度高、耐酸碱腐蚀的玄武岩纤维作为掺合料改性RPC,对玄武岩纤维RPC复合材料的耐久性能和力学性能进行研究。主要研究工作和结果如下:(1)采用响应曲面法对玄武岩纤维RPC的配合比进行设计,提出一套适用于季冻区桥梁、道路工程,和易性、力学性能和耐久性能满足要求的玄武岩纤维RPC制备方案。试验结果得出玄武岩纤维RPC的最佳配合比:砂胶比为0.9、水胶比为0.18、玄武岩纤维掺量为8 kg/m3、硅灰水泥比为0.25;相对于不掺玄武岩纤维的试件,玄武岩纤维掺量为8 kg/m3的试件抗折强度能提高18%,抗压强度能提高32%。(2)针对季冻区冻融循环效应显着,桥梁、道路工程常用除冰盐等特点,考虑裂缝、冻融循环和氯盐侵蚀的影响,不但研究了玄武岩纤维RPC的基体耐久性,还研究了玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性。此外,从微观结构角度对玄武岩纤维RPC耐久性变化机理进行分析。研究结果表明:裂缝是玄武岩纤维RPC基体及其内嵌钢筋耐久性的显着性影响因素;玄武岩纤维RPC骨料石英砂与水泥基体之间的界面过渡区厚度可忽略;玄武岩纤维RPC的水化产物以密实的C-S-H基体为主;玄武岩纤维在RPC材料中呈乱向分布,没有聚集成团现象,并且与水泥基体连接紧密。(3)详细量化分析裂缝不同属性(裂缝深度、裂缝数量、裂缝宽度)和冻融循环对玄武岩纤维RPC耐久性的影响。并引入声发射技术和Weibull分布理论,利用声发射累计能量和幅值参数评价玄武岩纤维RPC的抗冻性,利用Weibull分布理论建立冻融损伤模型,实现对带裂缝玄武岩纤维RPC冻融损伤全过程的表征。研究结果表明:玄武岩纤维RPC抗冻融耐久性能优异,当冻融循环次数达到600次时,带裂缝玄武岩纤维RPC的质量损失率为2.52%,抗压强度损失率为18.62%,抗折强度损失率为29.89%。(4)量化分析裂缝、界面损伤和氯盐侵蚀对玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性的影响。运用电化学方法,以钢筋腐蚀电位、自腐蚀电流密度、极化电阻评价玄武岩纤维RPC中钢筋的锈蚀程度,进而评价氯盐侵蚀对玄武岩纤维RPC的影响,为制定RPC专用的抗氯盐侵蚀测试方法和评价标准提供参考。研究结果表明:运用电化学方法从钢筋锈蚀的角度评价玄武岩纤维RPC的抗氯盐侵蚀耐久性是可行的。玄武岩纤维自身耐腐蚀的特性可以增加RPC的基体电阻,使RPC各部分的连接更加紧密,进而抑制钢筋腐蚀的发生,延长钢筋的使用寿命。(5)考虑了钢筋粘结长度和混凝土保护层厚度两个粘结性能影响因素,通过梁式试验方法研究了变形钢筋与玄武岩纤维RPC之间的粘结性能,依据试验结果拟合了钢筋与玄武岩纤维RPC的粘结应力,建立了完整的玄武岩纤维RPC与变形钢筋的粘结应力-滑移本构关系。(6)通过四点弯曲试验测试了钢筋-玄武岩纤维RPC试验梁抗弯全过程的静力响应,通过位移、应力等试验数据拟合并推导了适用于钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁的开裂弯矩、正截面抗弯承载力和裂缝宽度计算公式,并基于声发射参数断裂表征方法分析了钢筋-玄武岩纤维RPC梁的断裂性能。研究结果表明:玄武岩纤维在RPC中拉伸、扭转和变形作用导致试验梁产生的Ⅰ型裂缝减少,减小了Ⅰ型裂缝引起的低应力脆断,进而提高RPC简支梁的抗拉伸能力,增加RPC简支梁的承载能力。
郭敏[2](2021)在《活性粉末混凝土及其配筋构件受拉性能研究》文中研究指明传统混凝土抗拉能力弱,应用到结构中往往忽略其抗拉能力;RPC基体中均布大量的钢纤维,这使其受拉开裂后仍保有较高的抗拉能力。因此,RPC的轴向拉伸性能应该作为其结构设计中重要的一项指标,不可忽略。配筋的RPC可以看作是采用钢纤维与钢筋组合配筋方式的RPC构件,其受拉性能受钢纤维、钢筋、RPC基体三者的共同影响。本文通过试验研究与理论分析相结合的方式,从材料层次到构件层次,对RPC以及配筋RPC直接拉伸性能进行系统分析。主要工作内容包括:(1)自主设计直接拉伸试验装置,对无筋RPC和配置HRB500级钢筋的RPC分别开展了直接拉伸试验(DTT)。试验变量包括养护方式和养护龄期、钢纤维体积含量、配筋率。根据试验结果,得到标准养护RPC和蒸汽养护RPC的受拉全过程应力-应变曲线。提出了两种RPC轴向受拉本构模型。(2)与常用的蒸汽养护相比,标准养护RPC同样可以获得相当高的抗拉强度以及变形能力,这个结论为RPC材料以现浇及自然养护方式向工程领域大力推广奠定了一定的理论基础。28d标养RPC的弹性模量与蒸养RPC的弹性模量基本相同;28d标养RPC的变形能力甚至比蒸养RPC略高。根据试验数据,全面分析了标准养护龄期对RPC轴向拉伸性能的影响。提出了一种计算RPC特征龄期的方法。根据试验数据给出了不同钢纤维掺量的RPC的受拉-变形关系曲线,总结得出RPC受拉特征曲线,并对曲线特点进行分析。根据损伤力学的卸载模量概念,给出了一个RPC构件变形与裂缝宽度的关系式。通过对试验数据的分析拟合,得出根据钢纤维体积掺量估算RPC峰值应力、峰值应变的计算方法。基于纤维混凝土宏观裂纹力学模型,对其进行修正,得到了一个适用于RPC的宏观裂纹力学模型。(3)通过直接拉伸试验得到了不同钢纤维掺量、不同配筋率条件下的配筋RPC的受拉荷载-变形曲线,并总结出其特征曲线,对特征曲线全过程进行分析。提出“kρ值法”作为判别配筋RPC构件裂后受拉硬化和受拉软化的方法。其中k=钢筋的强屈比/RPC抗拉强度,ρ是构件的配筋率。建议当kρ≤0.8%时,构件呈现受拉软化特性,表现为单缝破坏;当kρ>0.8%时,构件呈现受拉硬化特性,表现为多缝破坏。给出试验测得的配筋RPC构件受拉特征值,包括初裂荷载、初裂应变、可视初裂荷载、可视初裂应变、峰值荷载、峰值应变,分析了配筋率、钢纤维掺量对各特征值的影响。分析了不同的裂缝破坏类型、钢纤维掺量、配筋率对配筋RPC构件拉伸硬化效应的影响。总结得出裂后RPC独立承载-变形关系的特征曲线,可将曲线分为三种类型:单缝破坏的低kρ值类型;单缝破坏的高kρ值类型;多缝破坏类型。在普通钢筋混凝土构件、纤维混凝土构件的开裂机理基础上,推导得出配筋RPC的裂缝宽度计算公式,并给出计算构件裂缝宽度的迭代法计算流程。根据试验数据,绘制了试件的d/ρ与平均裂缝间距关系曲线。通过对配筋RPC受拉构件开裂机理的分析,再结合试验数据的验证,得到一个最小纤维掺量的概念。(4)以HRB500级钢筋与RPC拉拔试验结果为依据,分析了影响高强钢筋RPC粘结强度的各种因素:(1)RPC的浇筑方向;(2)粘结长度;(3)RPC抗压强度;(4)钢纤维掺量;(5)保护层厚度。结合规范的计算方法,给出了临界锚固长度计算式的建议。
秦帅[3](2021)在《钢筋混凝土间粘结滑移关系的解析模型及试验研究》文中提出钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)作为近现代土木工程中应用极其广泛的材料,从出现起就受到了广泛的研究。钢筋与混凝土之间的粘结性能是RC结构的基本力学性能之一,且是进行数值分析时必须要考虑的因素。钢筋与混凝土间的粘结性能保证了RC结构的服役性能,具体包括延性、承载性能、滞回性能等,因此一个完整的粘结应力-滑移关系对结构设计以及完善RC结构理论体系具有重要的指导意义。但是由于影响粘结性能的因素众多,导致钢筋与混凝土界面之间的粘结机理十分复杂,因此有必要进行更深入的研究。本文通过理论分析,推导了RC结构发生劈裂破坏时的粘结应力-滑移关系;然后对圆柱形试件进行了中心拉拔试验,并深入分析了粘结机理,同时对发生两种粘结破坏模式的试件进行了粘结应力-滑移关系的探究;最后,通过在混凝土外表面粘贴应变片,研究了界面处的变形传递至混凝土内部的机理。论文主要研究内容与结论如下:(1)探讨适用于劈裂破坏的粘结应力求解方法。当发生劈裂破坏时,钢筋与混凝土之间的粘结性能取决于混凝土对钢筋的横向约束能力,因此本文基于厚壁圆筒模型,将混凝土视为开裂与未开裂的两相材料,对混凝土的应力状态进行了分析。在产生裂缝时,需引入软化本构关系以及周向伸长假定来考虑开裂部分混凝土的抗裂特性,然而不同的软化本构关系和周向伸长假定的选取影响了解的形式,本文对此进行了详细说明。通过对钢筋与混凝土界面处的应力传递机制进行分析,可将约束模型转化为粘结应力-滑移关系。同时,结构发生劈裂时,粘结强度的求解依赖于结构的有效保护层厚度,本文介绍了有效保护层厚度的求解公式,以将厚壁圆筒模型应用到实际工程中。(2)基于上一点的分析,建立一个新的适用于劈裂破坏的粘结应力-滑移关系分析模型。在求解混凝土约束模型时,根据混凝土裂缝扩展的不同状态,将发生劈裂破坏的过程分为以下几个阶段:未开裂阶段、裂缝扩展阶段、完全开裂段以及残余段。在裂缝扩展阶段提出新的周向伸长假定,使得开裂部分混凝土的变形场被更精确地估计。而后,采用对比分析,对得到的约束模型进行适用性评价。粘结应力-滑移关系与约束模型可通过钢筋混凝土界面处的作用机理转化,将试验数据与理论分析方法进行对比,以验证本文提出的粘结应力-滑移关系的精确性。(3)采用轴对称形状钢筋以及圆柱形混凝土体试件,对钢筋与混凝土间的粘结性能进行试验研究。通过10组共20个试件,以钢筋直径、混凝土直径、相对保护层厚度、粘结长度为变量,探究劈裂破坏与拔出破坏的粘结机理。通过对试验现象以及试验数据的分析,研究混凝土开裂情况的影响因素,以及不同阶段RC结构的粘结行为响应。然后,通过引入修正系数,实现对发生劈裂破坏的试件粘结强度的预测,并采用无量纲的粘结应力-滑移关系实现对发生拔出破坏的试件粘结滑移全过程的预测。(4)通过在混凝土外表面粘贴应变片,研究钢筋混凝土界面变形传递至混凝土外表面的机理,并分析峰值应变的影响因素,以及沿粘结长度分布的规律。
胡忍[4](2021)在《复合配筋增强ECC-混凝土组合梁受弯性能研究》文中研究表明ECC(Engineered cementitious composites)是一种高延性纤维水泥基复合材料,它具备超高延性和韧性以及多裂缝稳态开裂发展等特性。FRP(Fiber Reinforced Polymer)是一种纤维增强复合材料,纤维种类多,性能各异,可设计性强,是解决重大工程结构腐蚀以及实现寿命和高性能的最佳选择。由于钢筋的延性好以及FRP筋具有轻质高强和耐腐蚀等优点,因而复合配筋混凝土梁较FRP筋混凝土梁有更好的延性,有更细的裂缝以及有更小挠度等特点;较RC梁具有更高的承载力与耐腐蚀性强等特点。然而,钢筋/FRP筋与混凝土难以协调共同受力变形,混凝土开裂时裂缝过大,钢筋同样会产生严重锈蚀以及FRP筋会因应力集中而加速其拉伸断裂。采用ECC替代混凝土构成复合筋增强ECC及ECC-混凝土组合梁将显着提升组合梁的裂缝控制能力。本文提出一种新型FRP筋-钢筋复合配筋增强ECC-混凝土组合梁构件以及U形ECC-FRP筋预制模板组合梁构件,将FRP筋放置在梁构件底部,ECC部分替代混凝土,在控制成本的基础上最大效果的发挥出FRP筋以及ECC的作用。本文首先对6根不同配筋率、基体材料和ECC替换位置的复合筋增强ECC及ECC-混凝土组合梁构件进行静载受弯试验研究。在试验的基础上,运用MATLAB软件对梁构件弯矩-曲率全过程进行数值计算,通过与试验对比验证了模型的准确性;随后,进行参数分析,考察截面尺寸、ECC替换高度、混凝土抗压强度、ECC材料参数以及配筋率等参数对受弯性能的影响,并提出了受弯承载力的简化计算方法,为工程应用提供依据。最后,提出了U形ECC-FRP筋预制模板组合梁的概念及承载力的简化计算方法。具体的研究内容如下:(1)对6根梁构件进行静载受弯试验,试验结果为:配筋率的增大,提高了复合筋ECC梁的受弯承载力与截面刚度;组合梁较混凝土梁的受弯承载力以及截面刚度均高;ECC的加入可以有效避免梁发生过大的变形和控制裂缝过大且能够显着提高梁的抗弯承载能力。综上所述,复合筋增强ECC-混凝土组合梁构件具有优越的受弯性能,不仅获得更高的承载力和有效降低梁发生过大的变形还能够抑制裂缝加剧发展。(2)基于混凝土与ECC的材料本构模型,通过数值分析法计算出梁构件的弯矩-曲率曲线,该曲线与试验的弯矩-曲率曲线进行对比,两者吻合良好,再进行参数分析,分析结果表明:梁截面高度对受弯性能的影响大于梁截面宽度对受弯性能的影响;ECC材料的加入能够显着提高梁构件的承载力,但ECC替换高度达到一定高度时就对受弯性能影响不大,故ECC高度达到截面的三分之一就能够提高梁构件的承载能力以及达到耐腐蚀的效果,这样既可以控制受拉区筋材区域的裂缝宽度以及提高构件的受弯性能,又可以控制成本,降低ECC的使用;混凝土抗压强度越大,则梁构件的承载力越大,曲率反而减小;极限拉应变对梁构件的承载力几乎没有影响;配筋率越大,梁构件的承载力越大,曲率反而减小。在参数分析的基础上,提出了复合配筋增强ECC梁/组合梁受弯承载力的简化计算方法,该简化计算结果与试验结果和理论结果吻合良好,验证了计算方法的准确性。(3)提出了一种新型U形ECC-FRP筋预制模板组合梁,是用U形ECC-FRP筋预制模板作为RC梁的一种模板。然后运用MATLAB软件对该梁构件的弯矩-曲率全过程进行数值计算,通过与试验对比验证了模型的准确性。随后,进行了参数分析,结果为截面尺寸和配筋率对梁的受弯性能影响较大;四种FRP筋中,CFRP筋对试件梁的受弯性能影响最大,延性最好;不同的ECC预制模板的侧板宽度对受弯性能几乎没有影响。最后提出该U形ECC-FRP筋预制模板组合梁的受弯承载力的简化计算方法,计算结果与试验结果和理论结果吻合良好,验证了计算方法的准确性。
王瑞[5](2020)在《节段预制胶拼受弯构件抗裂性研究》文中认为节段预制拼装桥梁是装配式建筑的一个分支,其施工速度快,对环境影响较小,近年来在铁路桥梁建设中发展较快。节段之间的接缝是拼装桥梁重要构造,胶接缝为目前主要接缝形式。目前研究中对于受弯为主的预应力胶拼梁受力性能研究较少,铁路桥梁规范中缺少对胶拼构件抗裂性检算规定。本文结合静力加载试验、理论推导与有限元数值模拟的方法对节段预制胶拼受弯简支梁的抗裂性进行了研究,主要工作和结论如下:(1)对比了国内外公路和铁路桥梁设计规范中关于节段预制胶拼构件正截面抗裂性检算公式。结合近年来关于铁路胶拼桥梁工程应用案例和研究,对相关抗裂性建议公式进行了分析研究。(2)设计制作了5片预应力混凝土节段预制胶拼受弯简支梁,对试验梁进行静力加载。其中3片试验梁长1.84m,另外2片试验梁长2.08m。将试验梁的开裂荷载与现有相关抗裂性检算建议公式计算值进行了分析对比,试验结果表明现有关于胶拼受弯构件正截面抗裂性的建议计算公式均相对偏保守。(3)结合胶拼受弯梁试验结果与已有的相关研究,提出了针对铁路节段预制胶拼受弯构件正截面抗裂性检算建议公式。(4)记录了胶拼受弯简支梁的破坏形态与裂缝发展。结果表明胶拼受弯梁的整体性较好,其破坏均为加载点附近的受压区胶接缝处混凝土被压碎而丧失承载力。胶拼受弯梁的裂缝开裂位置均位于胶接缝附近,在荷载作用下基本沿着胶接缝发展,胶拼梁节段非胶接缝部位基本未产生裂缝。(5)分析了胶拼梁的荷载-位移变化规律、应变沿梁高变化规律、胶接缝处应力-应变关系差异以及预应力钢筋应力变化。胶拼梁应变沿梁高度变化基本符合平截面假定。胶接缝区材料的弹性模量Ej相较于混凝土弹性模量Ec出现一定的降低,Ej约为(0.62~0.84)Ec,平均值约为0.73Ec。(6)建立了胶拼受弯梁有限元数值分析模型,对试验梁从受力开裂到破坏丧失承载力的过程进行了分析模拟,计算结果与试验吻合良好。(7)设计制作了3组节段预制胶拼抗折构件和3组整体浇筑成型的抗折构件,对其中部分构件进行碳纤维布(CFRP)预加固处理。跨胶接缝处粘贴CFRP可以较好地改善胶拼结构胶接缝处受力薄弱位置易开裂的现象。
段亚昆[6](2020)在《不同跨依次受火(后)混凝土连续板试验研究及数值分析》文中研究指明目前,国内外学者对混凝土板抗火性能开展了较多研究,但多集中在混凝土单个简支或连续板整个空间受火工况,对火灾蔓延等研究较少。因此,本文研究了受火时长、受火时间间隔、配筋率以及配筋方式等因素对混凝土连续板火灾行为的影响规律,在此基础之上,运用有限元软件ANSYS,对试验板温度和变形进行分析;另外,对火灾后混凝土连续板进行剩余承载力试验,分析了火灾试验控制因素对剩余承载力的影响,并采用不同承载力理论进行计算和对比分析。主要工作如下:(1)为研究在不同跨依次受火工况下混凝土连续板力学行为,对五块混凝土连续板进行火灾试验,分析不同跨受火顺序、受火时间间隔、配筋率和配筋方式等对试验板各跨温度、变形、板角约束力和破坏模式等影响规律。研究表明,每跨炉温及板截面温度分布主要取决于自身跨受火情况;不同跨受火工况和边界条件对连续板各跨跨中变形趋势、裂缝分布和破坏机理有重要影响,进而两边跨和中跨具有完全相反的跨中变形趋势,且中跨裂缝较多,易出现完整性破坏。总之,对于任一火灾蔓延工况,提高配筋率和采用连续配筋方式有助于提高混凝土连续板各跨抗火性能。(2)基于有限元软件ANSYS,建立温度场和结构模型,对试验板温度、变形和力学机理进行分析,同时研究了混凝土膨胀应变对其火灾行为的影响规律。研究表明:板内温度与试验值吻合较好,而变形计算值与试验值有一定差别,特别是中跨;相比板顶,板底应力相对较小;火灾工况对板顶和板底应力发展有重要影响,特别是中跨,且两边跨最终应力分布状态较为一致。(3)对上述五块火灾后和两块常温混凝土连续板进行承载力试验,观察了试验板板底和板顶裂缝以及破坏模式等,获得了试验板平面内(外)位移、混凝土应变、钢筋应变以及板角压力等,研究了受火时长、受火时间间隔、配筋率以及配筋方式等对火灾后试验板剩余承载力的影响规律。研究表明:除了弯曲破坏,灾后板易发生局部或整体冲切破坏,特别是爆裂严重工况和原裂缝密集工况;相比火灾工况,配筋率和配筋方式对灾后板极限承载力有更为重要影响。此外,采用屈服线理论、Bailey理论和冲切理论,结合高温后材料力学性能,对灾后板极限承载力进行分析。研究表明:对于灾后板,应分别采用弯曲和冲切理论进行分析,两者最小值可作为其剩余承载力。该论文有96个图幅,表12个,参考文献89篇。
冯程程[7](2020)在《ECC装配式小剪跨比剪力墙抗震性能分析》文中研究表明超高韧性水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,简称ECC)是一种新型纤维增强水泥基复合材料,具有显着的拉伸应变硬化和饱和多缝开裂特征。其良好的力学性能可以改善结构构件的耐久性和抗震性能,尤其适用于需承受较大变形和强剪切作用的部位。小剪跨比剪力墙在带转换层的底部大空间剪力墙结构中广泛应用,且由于窗间墙、建筑造型要求等,现代高层结构中很容易形成广义小剪跨比剪力墙,在地震作用下易发生脆性剪切破坏。在该类剪力墙结构中采用ECC材料,具有很强的应用前景和现实意义。本文采用数值模拟、试验验证、理论分析相结合的方法,对ECC装配式小剪跨比剪力墙的抗震性能开展了系统研究,为后续理论分析和结构设计奠定基础。本文主要研究内容及结论包括:采用针对ECC材料特性的本构模型,并根据能量等价原理推导了损伤因子的计算公式,在ABAQUS中建立了可用于计算ECC构件受剪性能的塑性损伤模型。为验证有限元方法的可靠性,课题组开展了关于ECC小剪跨比构件的试验研究,包括2个ECC构件和1个RC对比构件;同时,建立了相应的数值分析模型,从破坏形态、荷载-位移曲线、延性性能等方面将数值结果与试验数据进行了对比,验证了塑性损伤模型的准确性。试验研究与有限元模拟结果均表明:ECC能有效控制裂缝开展,延缓钢筋屈服;相比RC构件,ECC构件具有更高的受剪承载力、更好的延性和耗能能力。针对现有小剪跨比RC剪力墙试验结果,开展了装配式小剪跨比剪力墙的有限元模拟方法研究,分析结果表明本文提出的建模方法能够较好地模拟装配式剪力墙构件的受力过程,数值结果与试验数据较为吻合。结合对ECC构件的数值模拟方法的研究,本文对ECC装配式小剪跨比剪力墙进行了有限元模拟,并对比了其与RC构件在承载力、刚度退化、耗能能力等方面的表现差异,结果表明ECC可以有效增强小剪跨比剪力墙的位移延性,显着提升此类构件的抗震性能。采用有限元软件对装配式ECC剪力墙构件开展了参数分析,变化参数主要包括轴压比、剪跨比、边缘约束构件配箍率等,对构件在不同参数下的应力应变发展、荷载-位移关系、抗震性能等指标进行对比分析。研究表明,配箍率主要影响构件的延性性能,对承载力的影响较小;随着轴压比的减小、剪跨比的增大,构件的承载能力降低,但延性和耗能性能逐渐增强,且不同参数间存在相互作用。为确保结构在地震作用下的安全性能,需要对各参数值进行限定。基于修正压力场理论,并借鉴课题组关于ECC梁柱构件的理论研究,提出了适用于ECC剪力墙的受剪承载力计算公式。选取文献中的试验数据进行验证,并将理论计算值与有限元模拟值进行对比,研究表明,相比于试验实测值,有限元模拟值偏大,理论计算值偏小,且试验值与理论计算值的比值均在1~1.2范围内,这是由于未考虑销栓作用等因素的抗剪贡献,表明计算公式对ECC构件受剪承载力预测有一定的安全储备,可以用来初步预估构件的承载力和破坏模式。
郭森[8](2020)在《FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析》文中研究指明近年来,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)被广泛应用于加固领域中,FRP抗剪加固钢筋混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)梁的力学性能则是其中一个重要课题。剪跨比和箍筋锈蚀是影响FRP抗剪加固性能的两个重要因素,为了研究剪跨比和箍筋锈蚀率两者耦合作用对FRP加固RC梁抗剪性能的影响机理和规律,本文通过有限元软件ATENA对18根不同剪跨比(1、2和3)、不同箍筋锈蚀率(5%、10%和15%)和是否外贴U型FRP抗剪加固的RC梁进行了系统的有限元分析。本文从锈蚀箍筋力学性能的劣化、箍筋-混凝土粘结性能的改变和混凝土性能的劣化三个方面考虑箍筋锈蚀对钢筋混凝土梁的影响,结合断裂能理论和裂缝带理论,建立了有限元模型,并得出了以下结论:(1)在有限元的角度,验证了箍筋锈蚀和剪跨比均会影响RC梁的抗剪承载力这一结论。箍筋锈蚀率一定时,随着剪跨比的增加,其抗剪承载力随之下降;剪跨比一定时,低锈蚀率下梁的抗剪承载力基本不受影响,而锈蚀率比较大的时候,梁的抗剪承载力明显下降。(2)箍筋锈蚀会影响箍筋-混凝土之间的粘结性能,粘结性能的改变对梁的最大裂缝宽度有影响,但是对梁的抗剪承载力和主裂缝发展分布影响不大。(3)基于固定裂缝模型的模拟梁在荷载-挠度曲线和裂缝分布图上与试验结果较为吻合,本文建议使用固定裂缝模型建立相应的有限元模型分析梁的抗剪性能;对于本研究的有限元模型,单元尺寸效应对剪跨比较小的梁影响明显,而对剪跨比较大的梁影响不大;塑性位移对剪跨比较小的梁的延性影响较大,两者呈现正相关关系,而对剪跨比较大的梁影响不大。(4)有限元模型所预测的荷载-挠度曲线、主裂缝发展分布和构件破坏形态等主要力学性能均与试验结果较为吻合,验证了该有限元模型的有效性和普适性。最后,本文建立三维有限元模型以及多种剪跨比下混凝土梁的有限元模型,验证了本文提出的有限元模型的有效性和适用性。此外,本文选取了在有限元模型建立过程中影响较大的参数进行分析,研究了不同裂缝模型、单元尺寸和塑性位移对模拟梁抗剪性能及其裂缝分布的影响。
韩冲[9](2020)在《高强钢筋混凝土构件裂缝宽度与钢筋应力关系试验研究》文中认为裂缝宽度是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素之一,关于钢筋混凝土构件裂缝宽度的影响因素众多,因此裂缝问题一直是国内外学者研究的重点内容。本文共设计9组钢筋混凝土轴心受拉构件,主要的工作包括以下两个方面内容:(1)通过对钢筋混凝土构件进行轴向拉伸试验,量测每级荷载下试件的开裂情况及裂缝形态、分布和裂缝宽度等。通过对试验数据的整理分析,研究钢筋应力与构件裂缝宽度之间的关系;(2)通过记录量测混凝土应变随钢筋应力的变化规律,确定钢筋对其周围混凝土的约束范围。通过试验分析得到以下主要结论:(1)当钢筋应力增大时,钢筋混凝土构件的裂缝宽度也随之增大,当裂缝的数量保持不变时,二者大致呈线性比例关系;当构件有新的裂缝出现时,原有的裂缝宽度可能会有所减小。当钢筋混凝土试件的平均裂缝宽度为0.25 mm和0.3mm时相对应的钢筋应力分别在(0.59~0.8)fyk与(0.66~0.86)fyk。。(2)当混凝土保护层厚度c相同时,平均裂缝间距随钢筋直径和配筋率的增大而增大但随着d/ρ的增加有下降的趋势,且《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)公式计算值与试验值相比偏大,二者比值的平均值为1.431,方差为0.185。将所有构件的平均裂缝宽度实测值分别与国标规范计算值进行对比,计算值比实测值大部分偏大,说明规范给出的计算公式有较大的安全系数。(3)在钢筋混凝土构件开裂前,混凝土的应变与钢筋应力大致呈线性增长的关系,当混凝土开裂后,虽然钢筋应力在一直增加,但混凝土的应变增加还是减小并没有确定的规律。(4)随着钢筋应力的增加,钢筋对其附近混凝土的约束面积也增大,但是这个约束范围是有限的,大约是以钢筋形心为圆心,7d(d为钢筋直径)为半径的圆形区域。
王哲[10](2020)在《钢-超高性能混凝土组合箱梁桥面系受力行为及应用研究》文中提出本论文针对钢-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,简称UHPC)组合箱梁桥面系展开研究,从材料、构件和结构等不同层次,采用理论分析、试验研究和数值模拟等手段,分析其整体和局部静力性能,提出设计方法及优化建议。取得的主要研究成果如下:(1)采用优化的狗骨式轴拉试验方法,准确地量测了UHPC轴拉过程中的力与变形,基于试验提出了适用于不同钢纤维掺量的UHPC单轴受拉本构模型。通过轴压试验,研究钢纤维掺量及养护方式对UHPC抗压性能的影响,在比选已有文献成果及规范的基础上,对UHPC单轴受压本构方程给出建议,并标定本构方程未知参数。(2)设计并完成了11块UHPC板及1块普通混凝土(C50)板跨中单点静力加载试验,重点研究了板厚、保护层厚度、配筋率、加载区域面积及混凝土类型等参数对试验板冲切及弯曲性能的影响,得到了试验板的破坏模式、承载能力、应变分布等,分析了不同破坏模式的受力与变形特征。(3)分析了UHPC板冲切破坏的受力机理,采用塑性极限方法建立了UHPC板的冲切破坏力学模型,提出了抗冲切承载力的半理论半经验计算公式。基于弯曲破坏机理,提出了UHPC板抗弯承载力的理论计算公式。建立了考虑弯曲破坏全过程的一维纤维模型,基于试验结果验证了纤维模型抗弯承载力计算的准确性。通过开展承载力参数分析,给出UHPC桥面板设计建议。(4)设计并完成了钢-UHPC组合箱梁试验,重点分析了组合箱梁在弹性工况下的受力、变形规律以及塑性工况下的承载力、变形、裂缝等力学行为,揭示了具有不同UHPC板厚的组合箱梁的破坏特征。建立了可同时考虑剪力滞后、滑移效应以及钢腹板剪切变形的组合箱梁弹性分析模型,并推导得到解析解。(5)建立了钢-UHPC组合箱梁桥面系精细有限元模型,开展局部受力性能分析,并对桥面板厚度、横隔板间距和小纵梁间距等关键参数进行优化,给出钢-UHPC组合箱梁桥面系的设计建议。
二、轴拉构件保护层外内裂缝宽度比试验研究(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、轴拉构件保护层外内裂缝宽度比试验研究(论文提纲范文)
(1)季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 RPC配合比设计 |
1.2.2 RPC耐久性研究现状 |
1.2.3 RPC力学性能研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 基于响应曲面法的玄武岩纤维RPC配合比设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验材料与试件制备 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 试验指标测试方法 |
2.3 试验结果与响应面模型 |
2.3.1 试验结果 |
2.3.2 响应面模型 |
2.3.3 响应面模型检验 |
2.4 各因素影响分析 |
2.4.1 各因素对流动度影响分析 |
2.4.2 各因素对抗折强度影响分析 |
2.4.3 各因素对抗压强度影响分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 玄武岩纤维RPC耐久性影响因素分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验材料与试件制备 |
3.2.2 试验设计与试验流程 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 多因素对玄武岩纤维RPC耐久性影响分析 |
3.3.1 极差分析 |
3.3.2 方差分析 |
3.3.3 Spearman秩相关性分析 |
3.4 玄武岩纤维RPC与普通混凝土耐久性的异同 |
3.5 微观结构机理研究 |
3.5.1 微观结构定性分析 |
3.5.2 微观结构定量分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 玄武岩纤维RPC抗冻耐久性量化分析 |
4.1 引言 |
4.2 试件概况 |
4.2.1 试验材料及试件制备 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 试验流程及试验指标测试 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 冻融质量损失率 |
4.3.2 抗压强度及抗压强度损失率 |
4.3.3 抗折强度及抗折强度损失率 |
4.4 声发射试验结果与分析 |
4.4.1 冻融质量影响 |
4.4.2 裂缝不同属性影响 |
4.5 带裂缝玄武岩纤维RPC冻融损伤模型 |
4.5.1 基于Weibull分布的RPC冻融损伤模型 |
4.5.2 冻融损伤度Weibull分布的拟合优度检验 |
4.6 本章小结 |
第5章 玄武岩纤维RPC钢筋锈蚀量化分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试验材料及试件制备 |
5.2.2 试验设计及试验流程 |
5.2.3 电化学试验方法 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 TPP试验结果 |
5.3.2 EIS试验结果 |
5.4 玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性特点分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 变形钢筋与玄武岩纤维RPC粘结性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 试验方法 |
6.2.2 试验材料及试件制备 |
6.2.3 试验流程 |
6.3 试验结果 |
6.3.1 粘结应力-滑移曲线 |
6.3.2 不同因素对粘结应力-滑移曲线的影响 |
6.4 粘结应力-滑移本构关系模型 |
6.4.1 粘结应力特征值回归分析 |
6.4.2 滑移特征值回归分析 |
6.4.3 粘结应力-滑移本构关系模型 |
6.5 本章小结 |
第7章 钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁力学性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 试验概况 |
7.2.1 试验梁设计 |
7.2.2 试验流程 |
7.2.3 试验梁四点弯曲测试 |
7.3 试验结果 |
7.3.1 荷载-位移曲线 |
7.3.2 裂缝扩展 |
7.4 钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁设计 |
7.4.1 开裂弯矩计算 |
7.4.2 正截面抗弯承载力计算 |
7.4.3 裂缝宽度计算 |
7.5 断裂性能分析 |
7.5.1 b值分析 |
7.5.2 基于FCM聚类方法的RA-AF联合值分析 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(2)活性粉末混凝土及其配筋构件受拉性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 RPC的研究现状 |
1.2.1 RPC的发展历程 |
1.2.2 RPC力学性能研究现状概述 |
1.2.3 RPC直接拉伸性能研究现状 |
1.2.4 配筋 FRC、配筋 RPC受拉性能研究现状 |
1.2.5 RPC在工程中的应用 |
1.3 问题的提出 |
1.4 本文的研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 论文结构 |
1.4.3 研究内容 |
2 RPC材料直接拉伸全过程试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 RPC材料轴向拉伸全过程试验设计 |
2.2.1 试验概述 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 夹具设计 |
2.2.4 试验样本及组数 |
2.3 试件制作 |
2.3.1 RPC原材料 |
2.3.2 钢筋 |
2.3.3 试件制备及养护 |
2.4 轴拉全过程试验方法及过程 |
2.5 辅助试验 |
2.5.1 立方体抗压强度试验 |
2.5.2 抗折强度试验 |
2.5.3 抗折强度与抗拉强度对应关系浅析 |
2.6 RPC受拉应力-应变曲线与本构模型 |
2.6.1 轴向拉伸破坏现象 |
2.6.2 轴向拉伸应力-应变全曲线及材料参数 |
2.6.3 RPC轴向拉伸本构模型 |
2.7 养护龄期对RPC拉伸性能的影响 |
2.7.1 龄期与抗压强度的关系 |
2.7.2 龄期与抗拉强度的关系 |
2.7.3 养护龄期与RPC弹性模量的关系 |
2.7.4 养护龄期与RPC变性能力的关系 |
2.8 RPC特征拉应变与养护龄期及强度的关系 |
2.8.1 初裂拉应变与龄期的关系 |
2.8.2 峰值拉应变与龄期的关系 |
2.8.3 峰值拉应变与抗拉强度的关系 |
2.8.4 峰值拉应变与抗压强度的关系 |
2.9 本章小结 |
3 RPC受拉开裂机理及宏观裂缝模型 |
3.1 概述 |
3.2 钢纤维在RPC中的作用 |
3.2.1 钢纤维对RPC受拉构件未裂阶段(弹性阶段)的影响 |
3.2.2 钢纤维对RPC受拉构件裂后阶段的影响 |
3.3 RPC随机微裂纹力学模型 |
3.4 RPC宏观裂缝力学模型 |
3.5 RPC的延性参数 |
3.5.1 断裂能 |
3.5.2 特征长度和延性长度 |
3.5.3 裂纹形成能 |
3.5.4 RPC轴拉试验各组试件延性参数 |
3.6 本章小结 |
4 配置HRB500 钢筋RPC轴向拉伸性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 配筋RPC轴向拉伸曲线 |
4.2.1 试验所得配筋RPC轴拉试件荷载-变形曲线 |
4.2.2 配筋RPC轴向拉伸曲线全过程分析 |
4.2.3 配筋RPC受拉性能的影响因素 |
4.2.4 配筋RPC轴拉构件极限承载力计算公式 |
4.3 配筋RPC轴拉试验特征值分析 |
4.4 本章小结 |
5 配置HRB500 钢筋RPC构件受拉开裂机理 |
5.1 引言 |
5.2 配筋RPC的拉伸硬化效应 |
5.2.1 拉伸硬化概述 |
5.2.2 配筋RPC拉伸硬化效应 |
5.2.3 拉伸硬化效应的试验结果分析 |
5.3 裂缝宽度计算理论 |
5.3.1 钢筋混凝土裂缝宽度计算理论 |
5.3.2 各国规范中的裂缝宽度计算方法 |
5.4 普通钢筋混凝土受拉开裂机理 |
5.5 纤维混凝土受拉开裂机理 |
5.6 配筋RPC受拉开裂机理 |
5.7 裂缝间距 |
5.8 本章小结 |
6 HRB500 级钢筋与RPC的粘结 |
6.1 引言 |
6.2 钢筋混凝土结构的粘结机理 |
6.2.1 粘结应力的组成及影响因素 |
6.2.2 粘结强度的计算 |
6.2.3 粘结-滑移本构模型 |
6.3 高强钢筋与RPC的粘结性能 |
6.3.1 高强钢筋RPC拉拔试验 |
6.3.2 平均粘结应力 |
6.3.3 RPC浇筑方向 |
6.3.4 粘结长度 |
6.3.5 RPC抗压强度 |
6.3.6 钢纤维掺量 |
6.3.7 保护层厚度 |
6.4 临界锚固长度 |
6.5 粘结滑移本构关系 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 本文主要工作内容及结论 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 后续工作的展望 |
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 |
(3)钢筋混凝土间粘结滑移关系的解析模型及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 带肋钢筋与混凝土间粘结性能研究现状 |
1.2.1 粘结机理 |
1.2.2 粘结强度 |
1.2.3 粘结应力-滑移本构关系 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 基于厚壁圆筒模型的粘结强度理论分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 钢筋与混凝土界面径向压力求解 |
2.2.1 混凝土软化本构关系 |
2.2.2 周向伸长假定 |
2.2.3 理论计算方法 |
2.3 钢筋与混凝土界面传力机理分析 |
2.4 厚壁圆筒模型的实际应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 钢筋混凝土结构发生劈裂破坏的粘结应力-滑移关系分析模型 |
3.1 引言 |
3.2 基于弹性本构理论的混凝土约束模型 |
3.2.1 未开裂阶段 |
3.2.2 裂缝扩展阶段 |
3.2.3 完全开裂阶段与残余阶段 |
3.3 混凝土约束模型的讨论及参数分析 |
3.4 粘结应力-滑移关系 |
3.4.1 约束模型向粘结应力-滑移关系的转化 |
3.4.2 参数μ,β和φ的确定 |
3.5 粘结应力-滑移关系的精确性验证 |
3.5.1 粘结强度验证 |
3.5.2 粘结应力-滑移关系验证 |
3.6 本章小结 |
第四章 钢筋混凝土粘结滑移性能的试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 试验装置和数据测量 |
4.3 试验现象及破坏模式分析 |
4.3.1 基本破坏模式 |
4.3.2 破坏现象及分析 |
4.4 试验数据分析 |
4.4.1 试验曲线以及特征粘结参数 |
4.4.2 破坏机理分析 |
4.4.3 荷载-滑移曲线分析 |
4.4.4 试验结果与理论计算的对比 |
4.5 混凝土内部的应变传递分析 |
4.5.1 混凝土外表面应变-滑移曲线 |
4.5.2 混凝土外表面应变的影响因素 |
4.5.3 峰值应变沿粘结长度方向的分布 |
4.6 结论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
(4)复合配筋增强ECC-混凝土组合梁受弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 ECC的研究现状 |
1.2.2 钢筋增强ECC构件受弯性能研究现状 |
1.2.3 FRP筋增强构件受弯性能研究现状 |
1.2.4 复合配筋构件的受弯性能研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本文研究框架 |
第二章 静载受弯试验方案设计及方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试件工况 |
2.2.2 试件制作 |
2.2.3 界面处理效果 |
2.3 试验材料特性 |
2.3.1 ECC材料和混凝土材料 |
2.3.2 钢筋和FRP筋 |
2.4 加载方案 |
2.5 数据采集及测点布置 |
2.5.1 荷载值 |
2.5.2 钢筋和FRP筋应变 |
2.5.3 混凝土/ECC的应变及挠度 |
2.5.4 裂缝的开展情况 |
2.6 本章小结 |
第三章 试验结果分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验现象及破坏形态 |
3.2.1 复合配筋混凝土梁 |
3.2.2 复合配筋增强ECC梁 |
3.2.3 复合配筋混凝土-ECC组合梁 |
3.3 跨中区域混凝土/ECC沿梁截面高度方向的平均应变 |
3.4 裂缝模式 |
3.5 弯矩-挠度曲线分析 |
3.5.1 弯矩-挠度曲线 |
3.5.2 开裂弯矩 |
3.5.3 屈服弯矩 |
3.5.4 极限弯矩 |
3.6 弯矩-应变曲线分析 |
3.6.1 钢筋弯矩-应变曲线分析 |
3.6.2 FRP筋弯矩-应变曲线分析 |
3.7 裂缝发展分析 |
3.7.1 裂缝条数 |
3.7.2 裂缝宽度对比 |
3.8 延性分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 复合配筋增强ECC梁/ECC-混凝土组合梁受弯性能理论分析 |
4.1 引言 |
4.2 基本假定 |
4.3 梁构件受力全过程分析 |
4.3.1 梁构件弯矩-曲率曲线全过程分析流程图 |
4.3.2 ECC梁受弯性能理论分析全过程 |
4.3.3 组合梁受弯性能理论分析全过程 |
4.4 理论结果和试验结果对比 |
4.4.1 复合配筋增强ECC梁弯矩-曲率关系验证 |
4.4.2 复合配筋ECC-混凝土组合梁弯矩-曲率关系验证 |
4.5 参数分析 |
4.5.1 截面尺寸对受弯性能的影响 |
4.5.2 ECC替换高度对受弯性能的影响 |
4.5.3 混凝土抗压强度对受弯性能的影响 |
4.5.4 ECC材料参数对受弯性能的影响 |
4.5.5 配筋率对受弯性能的有影响 |
4.6 复合配筋增强ECC梁受弯承载力简化计算 |
4.6.1 正截面受弯极限承载力的简化计算 |
4.6.2 界限配筋率 |
4.6.3 最小配筋率 |
4.7 复合配筋增强ECC-混凝土组合梁受弯承载力简化计算 |
4.7.1 正截面受弯承载力的简化计算 |
4.7.2 界限配筋率 |
4.7.3 最小配筋率 |
4.7.4 正截面受弯承载力简化计算的验证 |
4.8 本章小结 |
第五章 U形ECC-FRP筋预制模板组合梁受弯性能理论分析 |
5.1 引言 |
5.2 U形ECC-FRP筋预制模板组合梁弯矩-曲率验证 |
5.3 参数分析 |
5.3.1 截面尺寸对受弯性能的影响 |
5.3.2 配筋率对受弯性能的影响 |
5.3.3 FRP筋种类对受弯性能的影响 |
5.3.4 ECC模板侧板的宽度对受弯性能的影响 |
5.4 U形ECC-FRP筋预制模板组合梁受弯承载力简化计算 |
5.4.1 U型ECC预制模板的侧板和底板的最佳高度 |
5.4.2 正截面受弯承载力的简化计算 |
5.4.3 正截面受弯承载力简化计算的验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)节段预制胶拼受弯构件抗裂性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 节段预制拼装技术简介 |
1.2 国内外节段预制拼装桥梁应用现状 |
1.2.1 国外应用现状 |
1.2.2 国内应用现状 |
1.3 国内外节段预制拼装桥梁研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 应用研究存在的问题 |
1.5 本文研究内容 |
2 节段预制胶拼梁抗裂性计算 |
2.1 引言 |
2.2 普通混凝土构件抗裂性计算公式 |
2.2.1 国内外混凝土抗裂性早期研究 |
2.2.2 铁路梁抗裂性计算 |
2.3 节段预制胶拼构件的抗裂性计算方法 |
2.3.1 国内铁路规范采用方法 |
2.3.2 国内公路规范采用方法 |
2.3.3 城市轨道桥梁规范采用方法 |
2.3.4 美国AASHTO规范采用方法 |
2.4 工程案例抗裂性公式与北京交大前期研究 |
2.4.1 串联梁抗裂性建议公式 |
2.4.2 曹增华、李学斌等人研究建议公式 |
2.4.3 潮白河大桥采用公式 |
2.4.4 某城际铁路桥采用公式 |
2.4.5 北京交大前期研究 |
2.5 本章小结 |
3 节段预制胶拼混凝土梁试验 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验梁的设计 |
3.2.1 试验梁尺寸 |
3.2.2 试验梁配筋 |
3.2.3 试验梁参数汇总 |
3.3 试验梁制作 |
3.3.1 试验梁材料参数 |
3.3.2 节段浇筑与养护 |
3.3.3 节段拼装 |
3.3.4 预应力张拉 |
3.4 试验梁测试加载 |
3.4.1 测试设备 |
3.4.2 测点布置 |
3.4.3 加载方案 |
3.5 本章小结 |
4 胶拼梁试验现象与数据分析 |
4.1 试验梁开裂荷载与承载力分析 |
4.1.1 胶拼受弯构件抗裂性分析 |
4.1.2 试验梁受弯承载力分析 |
4.2 试验现象与裂缝发展 |
4.2.1 1.84 m试验梁试验现象与裂缝发展 |
4.2.2 2.08m试验梁试验现象与裂缝发展 |
4.3 试验梁变形性能研究 |
4.3.1 试验梁荷载-位移曲线 |
4.3.2 胶接缝位移与加载点处位移对比 |
4.4 应变结果分析 |
4.4.1 荷载作用下胶接缝与混凝土的应变差异 |
4.4.2 平截面假定验证 |
4.4.3 预应力钢筋应力 |
4.5 本章小结 |
5 胶拼试验梁有限元模拟 |
5.1 概述 |
5.2 材料本构关系 |
5.2.1 混凝土本构关系 |
5.2.2 钢材本构关系 |
5.2.3 环氧树脂结构胶本构关系 |
5.3 试验梁有限元模型建立 |
5.3.1 钢筋与混凝土相互作用模拟 |
5.3.2 单元类型与网格划分 |
5.3.3 胶接缝的模拟 |
5.3.4 预应力施加与加载 |
5.4 有限元数值分析结果 |
5.4.1 荷载位移曲线分析 |
5.4.2 结构损伤与裂缝发展 |
5.4.3 胶接缝处弹模对结构受力影响分析 |
5.4.4 胶拼质量对结构受力影响分析 |
5.5 本章小结 |
6 CFRP预加固胶拼构件研究 |
6.1 CFRP预加固技术 |
6.1.1 CFRP加固技术应用研究 |
6.1.2 CFRP预加固胶拼构件技术提出 |
6.2 胶拼抗折构件制作与加载 |
6.2.1 构件设计 |
6.2.2 构件制作 |
6.2.3 试验加载 |
6.3 试验现象与结果 |
6.3.1 试验现象与破坏形态 |
6.3.2 抗折试验结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)不同跨依次受火(后)混凝土连续板试验研究及数值分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在问题 |
1.4 研究内容 |
2 不同跨依次受火混凝土连续板试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案 |
2.3 试验现象 |
2.4 试验结果 |
2.5 本章小结 |
3 不同跨依次受火混凝土连续板数值分析 |
3.1 引言 |
3.2 温度场模型 |
3.3 温度场分析 |
3.4 结构分析模型 |
3.5 结构分析 |
3.6 本章小结 |
4 火灾后混凝土连续板剩余承载力试验 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案 |
4.3 试验现象 |
4.4 试验结果 |
4.5 本章小结 |
5 火灾后混凝土连续板承载力理论分析 |
5.1 引言 |
5.2 Bailey理论 |
5.3 冲切理论 |
5.4 火灾后材料的力学性能 |
5.5 承载力计算 |
5.6 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(7)ECC装配式小剪跨比剪力墙抗震性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 预制装配式剪力墙研究现状 |
1.2.2 小剪跨比剪力墙研究现状 |
1.2.3 ECC材料及构件研究现状 |
1.3 本文研究思路 |
第二章 ECC小剪跨比构件受剪性能模拟及试验研究 |
2.1 ABAQUS塑性损伤模型 |
2.1.1 混凝土本构模型 |
2.1.2 ECC本构模型 |
2.1.3 钢筋本构模型 |
2.1.4 损伤因子计算 |
2.2 ECC小剪跨比构件试验验证 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 试验结果分析 |
2.3 数值模拟与试验结果对比 |
2.3.1 破坏形态 |
2.3.2 滞回曲线 |
2.3.3 骨架曲线 |
2.3.4 延性性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 装配式ECC小剪跨比剪力墙有限元模拟 |
3.1 装配式剪力墙有限元建模方法 |
3.1.1 单元选取 |
3.1.2 相互作用模拟 |
3.1.3 荷载与边界条件 |
3.2 装配式剪力墙有限元方法验证 |
3.2.1 构件概况 |
3.2.2 结果对比验证 |
3.3 ECC装配式小剪跨比剪力墙建模分析 |
3.3.1 模型尺寸设计 |
3.3.2 材料力学性能 |
3.3.3 有限元建模过程 |
3.4 数值模拟结果分析 |
3.4.1 损伤破坏形态 |
3.4.2 应力应变情况 |
3.4.3 滞回曲线 |
3.4.4 骨架曲线 |
3.4.5 刚度退化 |
3.4.6 耗能能力 |
3.4.7 延性性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 ECC小剪跨比剪力墙有限元参数分析 |
4.1 轴压比的影响 |
4.1.1 应力应变 |
4.1.2 荷载-位移曲线 |
4.1.3 刚度退化 |
4.1.4 耗能能力 |
4.1.5 延性性能 |
4.2 剪跨比的影响 |
4.2.1 应力应变 |
4.2.2 荷载-位移曲线 |
4.2.3 刚度退化 |
4.2.4 耗能能力 |
4.2.5 延性性能 |
4.3 边缘约束构件配箍率的影响 |
4.3.1 应力应变 |
4.3.2 荷载-位移曲线 |
4.3.3 刚度退化 |
4.3.4 耗能能力 |
4.3.5 延性性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 ECC小剪跨比剪力墙承载力理论计算 |
5.1 大偏心受压构件正截面受弯承载力 |
5.2 斜截面受剪承载力 |
5.2.1 桁架模型的贡献项 |
5.2.2 拱模型的贡献项 |
5.2.3 斜截面承载力的计算 |
5.3 小剪跨比剪力墙承载力理论计算值与试验结果对比 |
5.4 不同参数的剪力墙承载力理论计算与模拟结果对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者攻读硕士学位期间发表论文 |
(8)FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状及水平 |
1.3.1 锈蚀钢筋的力学性能 |
1.3.2 锈蚀钢筋-混凝土粘结性能 |
1.3.3 锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪性能 |
1.3.4 FRP加固结构粘结性能的有限元模拟 |
1.3.5 FRP抗弯加固结构的有限元模拟 |
1.3.6 FRP抗剪加固结构的有限元模拟 |
1.4 研究内容及目的 |
第2章 有限元模型 |
2.1 ATENA有限元软件介绍 |
2.2 混凝土本构模型 |
2.2.1 单轴受拉本构模型 |
2.2.2 单轴受压本构模型 |
2.2.3 裂缝带理论 |
2.2.4 损伤理论 |
2.2.5 双轴强度失效准则 |
2.2.6 考虑混凝土开裂后抗压强度折减 |
2.2.7 裂缝模型 |
2.2.8 SBETA材料参数 |
2.3 钢筋和FRP本构模型 |
2.4 钢筋-混凝土粘结滑移本构模型 |
2.5 FRP-混凝土粘结滑移本构模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 箍筋锈蚀混凝土梁有限元分析 |
3.1 试验研究 |
3.1.1 试验概况 |
3.1.2 试验结果 |
3.2 有限元分析 |
3.2.1 有限元模型 |
3.2.2 箍筋锈蚀有限元的实现 |
3.2.3 模拟结果及分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 FRP加固锈蚀箍筋混凝土梁有限元分析 |
4.1 试验研究 |
4.1.1 试验概况 |
4.1.2 试验结果 |
4.2 有限元分析 |
4.2.1 有限元模型 |
4.2.2 箍筋锈蚀对FRP-混凝土界面性能的影响 |
4.2.3 模拟结果及分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 参数分析 |
5.1 裂缝模型 |
5.2 单元尺寸 |
5.4 塑性位移 |
5.5 本章小结 |
第6章 有限元模型的验证 |
6.1 三维有限元模型的验证 |
6.2 多种剪跨比下混凝土梁的有限元分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
指导教师对学位论文的学术评语 |
学位论文答辩委员会决议书 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(9)高强钢筋混凝土构件裂缝宽度与钢筋应力关系试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 影响混凝土裂缝宽度的因素 |
1.2.1 钢筋直径d与配筋率ρ |
1.2.2 混凝土保护层厚度 |
1.2.3 钢筋应力σ |
1.2.4 混凝土强度 |
1.3 国内外关于裂缝宽度的计算理论 |
1.3.1 粘结滑移理论 |
1.3.2 无粘结滑移理论 |
1.3.3 综合理论 |
1.3.4 数理统计方法 |
1.4 各国规范关于裂缝宽度的规定 |
1.4.1 国内规范裂缝计算公式 |
1.4.2 国外规范裂缝计算公式 |
1.5 钢筋混凝土构件裂缝的研究现状 |
1.5.1 国内研究现状 |
1.5.2 国外研究现状 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 试验材料与试验设计 |
2.1 试验准备 |
2.2 试验所用主要仪器 |
2.3 试验原材料及性能 |
2.3.1 混凝土材料及性能 |
2.3.2 钢筋材料及性能 |
2.4 试验设计 |
2.4.1 试件设计 |
2.4.2 试件制作 |
2.4.3 应变片的设置与粘贴 |
2.5 试验加载方案 |
2.5.1 加载装置与方式 |
2.5.2 试件开裂荷载、极限荷载和裂缝间距的计算 |
2.5.3 试件的加载荷载 |
2.6 试验的测量方案 |
2.7 试验现象及试件的破坏过程 |
2.8 本章小结 |
第3章 试验数据分析 |
3.1 试验结果汇总 |
3.2 试件的开裂情况及裂缝宽度与钢筋应力关系图 |
3.2.1 试件HC1-1开裂情况及数据整理 |
3.2.2 试件HC1-2开裂情况及数据整理 |
3.2.3 试件HC1-3开裂情况及数据整理 |
3.2.4 试件HC1-4开裂情况及数据整理 |
3.2.5 试件HC1-5开裂情况及数据整理 |
3.2.6 试件HC1-6开裂情况及数据整理 |
3.2.7 试件HC2-1开裂情况及数据整理 |
3.2.8 试件HC2-2开裂情况及数据整理 |
3.2.9 试件HC2-3开裂情况及数据整理 |
3.2.10 试件HC2-4开裂情况及数据整理 |
3.2.11 试件HC2-5开裂情况及数据整理 |
3.2.12 试件HC2-6开裂情况及数据整理 |
3.2.13 试件HC2-7开裂情况及数据整理 |
3.2.14 试件HC3-1开裂情况及数据整理 |
3.2.15 试件HC3-2开裂情况及数据整理 |
3.2.16 试件HC3-3开裂情况及数据整理 |
3.2.17 试件HC3-4开裂情况及数据整理 |
3.2.18 试件HC3-5开裂情况及数据整理 |
3.2.19 试件HC3-6开裂情况及数据整理 |
3.3 平均裂缝间距l_(cr) |
3.4 平均裂缝宽度W_m |
3.5 平均裂缝宽度与钢筋应力关系 |
3.6 最大裂缝宽度W_(max) |
3.7 本章小结 |
第4章 钢筋混凝土有效受拉截面面积研究 |
4.1 混凝土的有效受拉截面面积概述 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 混凝土应变与测点位置的关系 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
个人简历 |
在校期间发表的学术论文 |
参与的科研项目 |
致谢 |
(10)钢-超高性能混凝土组合箱梁桥面系受力行为及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究现状及不足 |
1.2.1 UHPC材料性能及本构研究 |
1.2.2 UHPC板受力性能研究 |
1.2.3 钢-UHPC组合桥面系研究 |
1.2.4 钢-混凝土组合梁理论研究 |
1.2.5 本研究的必要性 |
1.3 研究目标和总体思路 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 总体思路 |
第2章 组合桥面系UHPC材料基本力学性能研究 |
2.1 概述 |
2.2 UHPC材料制备与养护 |
2.3 UHPC轴心受拉性能 |
2.3.1 狗骨试验设计 |
2.3.2 狗骨试验结果及分析 |
2.3.3 UHPC单轴受拉本构模型 |
2.4 UHPC轴心受压性能 |
2.4.1 抗压试验设计 |
2.4.2 棱柱体试验结果 |
2.4.3 立方体试验结果 |
2.4.4 UHPC单轴受压本构模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 UHPC桥面板冲切及弯曲性能试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验板设计 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 材料性能 |
3.2.4 试验加载及量测方案 |
3.3 试验过程及破坏模式 |
3.3.1 冲切破坏模式 |
3.3.2 弯曲破坏模式 |
3.3.3 冲弯破坏模式 |
3.4 整体变形及局部应变分析 |
3.4.1 荷载-挠度关系 |
3.4.2 跨中挠度及其横向分布 |
3.4.3 试验板延性 |
3.4.4 混凝土板顶应变 |
3.4.5 钢筋网应变 |
3.5 本章小结 |
第4章 UHPC桥面板冲切及弯曲性能理论分析和数值模拟 |
4.1 概述 |
4.2 冲切破坏受力机理及承载力计算 |
4.2.1 UHPC板冲切破坏机理 |
4.2.2 抗冲切承载力计算 |
4.2.3 抗冲切承载力计算公式对比 |
4.3 弯曲破坏受力机理及承载力计算 |
4.3.1 UHPC板弯曲破坏机理 |
4.3.2 UHPC板正截面承载力理论推导 |
4.3.3 抗弯承载力理论计算 |
4.3.4 弯曲破坏全过程纤维模型 |
4.4 UHPC桥面板三维精细有限元模拟 |
4.4.1 材料本构 |
4.4.2 单元类型和边界条件 |
4.4.3 网格尺寸 |
4.4.4 有限元模型验证 |
4.5 UHPC桥面板参数分析 |
4.5.1 桥面板厚度及配筋率的影响 |
4.5.2 桥面板跨度影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 钢-UHPC组合箱梁受力性能试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 钢-UHPC组合箱梁试验方案 |
5.2.1 组合箱梁试件设计 |
5.2.2 试件制作 |
5.2.3 材料性能 |
5.2.4 试验装置及加载方案 |
5.2.5 测点布置及量测方案 |
5.3 UHPC板收缩裂缝 |
5.4 弹性工况结果及分析 |
5.4.1 工况1 试验结果 |
5.4.2 工况2 试验结果 |
5.4.3 主要结果汇总 |
5.5 塑性工况结果及分析 |
5.5.1 主要结果汇总 |
5.5.2 破坏过程及荷载-挠度曲线 |
5.5.3 破坏模式 |
5.5.4 荷载-裂缝宽度关系 |
5.5.5 荷载-应变关系 |
5.5.6 UHPC板抗冲切承载力验算 |
5.6 本章小结 |
第6章 钢-UHPC组合箱梁受力性能理论分析及数值模拟 |
6.1 概述 |
6.2 考虑剪力滞后、滑移效应以及钢腹板剪切变形的组合箱梁分析模型 |
6.2.1 理论分析模型及基本假定 |
6.2.2 截面各点应变及总势能 |
6.2.3 平衡微分方程及求解 |
6.2.4 解析解的验证 |
6.3 钢-UHPC组合箱梁精细数值模型 |
6.3.1 材料本构 |
6.3.2 单元类型和网格尺寸 |
6.3.3 界面及边界条件 |
6.3.4 模型验证 |
6.4 本章小结 |
第7章 钢-UHPC组合箱梁桥面系静力性能及设计建议 |
7.1 概述 |
7.2 钢-UHPC组合箱梁悬索桥全桥性能 |
7.2.1 工程案例基本参数 |
7.2.2 全桥杆系有限元模型 |
7.2.3 全桥计算结果对比 |
7.3 桥面系受力性能及优化建议 |
7.3.1 基础参数 |
7.3.2 精细有限元模型 |
7.3.3 荷载工况 |
7.3.4 UHPC桥面板厚度的影响 |
7.3.5 横隔板间距的影响 |
7.3.6 小纵梁间距的影响 |
7.3.7 参数分析小结及建议 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论和展望 |
8.1 论文的主要研究成果 |
8.2 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、轴拉构件保护层外内裂缝宽度比试验研究(论文参考文献)
- [1]季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究[D]. 吕翔. 吉林大学, 2021(01)
- [2]活性粉末混凝土及其配筋构件受拉性能研究[D]. 郭敏. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]钢筋混凝土间粘结滑移关系的解析模型及试验研究[D]. 秦帅. 广西大学, 2021(02)
- [4]复合配筋增强ECC-混凝土组合梁受弯性能研究[D]. 胡忍. 华东交通大学, 2021(01)
- [5]节段预制胶拼受弯构件抗裂性研究[D]. 王瑞. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]不同跨依次受火(后)混凝土连续板试验研究及数值分析[D]. 段亚昆. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]ECC装配式小剪跨比剪力墙抗震性能分析[D]. 冯程程. 东南大学, 2020(01)
- [8]FRP抗剪加固锈蚀箍筋混凝土梁的有限元分析[D]. 郭森. 深圳大学, 2020
- [9]高强钢筋混凝土构件裂缝宽度与钢筋应力关系试验研究[D]. 韩冲. 郑州大学, 2020(03)
- [10]钢-超高性能混凝土组合箱梁桥面系受力行为及应用研究[D]. 王哲. 清华大学, 2020(01)