一、无粘结预应力混凝土极限分析(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。
蔡广智[2](2021)在《机制砂自密实预应力混凝土梁力学性能研究》文中研究说明近年来随着天然砂资源日益短缺,采用机制砂替代天然砂已成为混凝土行业可持续发展的趋势。目前对于机制砂自密实混凝土的研究主要集中在配合比设计优化,如机制砂颗粒级配、石粉含量以及砂率的影响,但对机制砂自密实混凝土的力学性能研究与构件受力性能的研究还很少。本文通过试验,对机制砂自密实混凝土的材料性能进行试验研究;在此基础上,采用有限元分析软件,对机制砂自密实预应力混凝土梁力学性能进行数值模拟与分析。主要研究工作包括:(1)本文设计了4种不同强度等级的机制砂自密实混凝土和1种自密实混凝土配合比,通过试验研究了机制砂自密实混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量以及泊松比等基本力学性能,并对单轴应力-应变全曲线进行了研究。(2)总结了有限元软件施加预应力的方法,建立了无粘结预应力混凝土梁的模型,采用降温法模拟预应力的施加,利用MPC约束预应力筋两端节点与释放预应力筋各个节点水平方向的位移实现了后张法无粘结预应力筋的模拟。通过与试验梁的分析对比,验证了该模拟方式的可靠性。(3)参照机制砂自密实预应力混凝土足尺寸梁,设计了24根无粘结预应力混凝土梁,利用有限元软件对其进行数值模拟与分析,研究了非预应力筋配筋率、有效预应力、混凝土强度等级,以及混凝土类型(机制砂自密实混凝土与普通混凝土)对无粘结预应力混凝土梁力学性能的影响,研究结果可为机制砂自密实混凝土预应力梁的设计提供参考。
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》文中提出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。
胡曼鑫[4](2021)在《预应力钢筋混凝土叠合梁受弯性能试验研究》文中研究表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。
于晓光,穆卓辉,邢国华[5](2021)在《体内无粘结预应力混凝土梁受弯承载力计算模型研究》文中研究表明以两点对称荷载作用下无粘结预应力混凝土简支梁为研究对象,基于混凝土梁的整体变形及塑性铰分布特点,通过对梁实际曲率分布进行简化后计算得出预应力筋的应力增量,进一步提出了无粘结预应力混凝土简支梁受弯承载力的计算方法.通过77根无粘结预应力混凝土梁的试验数据对建议抗弯承载力计算模型进行验证,并将计算结果与美国ACI318规范的计算模型及其它模型的计算结果进行了对比.结果表明:无粘结预应力混凝土梁受弯承载力的试验值与理论预测值之比的平均值为1.047,标准差为0.077,变异系数为0.073,二者吻合较好;与其他计算模型的计算结果相比,本文建议计算模型较真实地反映了预应力混凝土梁的曲率分布,可更准确的计算无粘结预应力混凝土梁的抗弯承载力.
詹太锋[6](2020)在《节段拼装空心墩抗震性能分析》文中指出随着国家城市化进程的推进及可持续发展战略的实施,国家对桥梁结构的高效率、生态化建设提出了更高的要求。传统的现浇混凝土桥墩施工方式的落后已经无法满足桥梁建设周期的需求,并且当桥墩受到强烈地震作用时,较大的残余位移将使其难以修复。节段拼装桥墩作为在上世纪末方才开始推广使用的新型形式桥墩,在我国处于研究与工程运用的起步阶段。与现浇混凝土桥墩相比较,其具有残余位移小,耗能能力弱的特点。使用节段拼装桥墩替代传统现浇混凝土桥墩,减小桥墩地震作用下的残余位移,使桥墩更易修复,显然具有积极的经济意义与社会意义。本文基于Open Sees数值仿真分析平台,以一组典型的节段拼装空心墩试件为研究对象,提出了可准确分析节段拼装桥墩抗震性能的数值分析模型,并利用新型模型对节段拼装桥墩在地震作用下的响应特点进行分析与归纳总结。本文主要研究内容与贡献如下:(1)对节段拼装桥墩的发展历程进行系统归纳,并总结利用纤维模型法分析节段拼装桥墩抗震性能的优缺点。(2)基于Open Sees数值仿真分析平台,对原有节段拼装桥墩纤维模型法进行仿真改进,建立墩底多弹簧桁架模型替代原有纤维模型法中利用纤维单元配合Concrete01模拟接缝的方法,对原有节段拼装桥墩纤维模型计算不易收敛的问题进行改善,解决原有仿真方法计算结果与实验结果对比拟合度不佳的问题。改进模型可准确模拟节段拼装桥墩在拟静力作用下墩底接缝混凝土压碎破坏的现象,可以对节段拼装桥墩的抗震性能进行定性与定量的分析。(3)鉴于无粘结预应力筋为节段拼装空心墩的重要组成部分,以无粘结预应力筋配筋率、布置形式,轴压比为研究变量,并与不同剪跨比的桥墩进行组合,以墩顶最大位移角,残余位移角为研究指标,使用IDA分析方式分析节段拼装空心墩在近远场地震动下的响应特点,明确其在地震作用下动力响应的变化规律,并针对无粘结预应力筋在节段拼装空心墩中的参数设计提供参考性建议。(4)耗能钢筋作为节段拼装桥墩常用的耗能装置,能一定程度提高节段拼装桥墩的耗能性能,但同时也会增加桥墩在地震作用下产生的残余位移。目前耗能钢筋在地震作用下对桥墩的地震响应影响并不明确,因此以耗能钢筋配筋率作为研究变量,探究了耗能钢筋对节段拼装空心墩在地震作用下动力响应的影响,并针对耗能钢筋配筋率在节段拼装空心墩中的合理设置提供参考性建议。
李想[7](2020)在《新型预应力波形钢腹板组合梁受弯性能分析》文中提出预应力波形钢腹板组合梁力学性能良好、造型美观,被广泛运用于国内外的工程实践,但弯矩作用下其受拉侧混凝土板将面临开裂问题,这将对结构的安全性和耐久性带来不利影响。针对上述问题,本文针对一种采用钢管混凝土代替组合梁下翼缘混凝土板的新型预应力波形钢腹板组合梁的受弯性能开展研究,通过数值计算和理论分析探讨了其极限承载力、变形性能和应力应变分布规律等受力性能,建立了抗弯承载力的简化计算方法。本文主要研究内容包括:(1)对新型无粘结预应力波形钢腹板组合梁在正弯矩作用下的受弯性能开展了研究,分析了跨高比、混凝土强度、初始预应力、混凝土上翼缘板板宽和钢管强度对组合梁受弯性能的影响。研究表明,减小跨高比和增大钢管强度可显着提高组合梁的极限承载力,腹板高度增加160 mm时,试件的极限承载力提高了48.2%;提高混凝土强度等级和减小钢管强度可显着提高组合梁的变形能力,钢管强度由345 MPa变为295 MPa时,试件的延性系数由3.43增加至4.63。承载力极限状态时,无粘结预应力筋的拉应力介于(0.81 0.86)fptk之间。K形横联将改变“剪力滞效应”的作用形式,增大混凝土上翼缘板板宽截面剪力滞系数的峰值将明显增大。在数值计算的基础上,探讨了正弯矩作用下新型无粘结预应力波形钢腹板组合梁抗弯承载力的理论计算方法。(2)对新型有粘结预应力波形钢腹板组合梁在正弯矩作用下的受弯性能开展了计算分析,研究表明:减小跨高比和增大钢管强度可显着提高有粘结预应力波形钢腹板组合梁的极限承载力;提高混凝土强度等级和减小钢管强度可显着提高组合梁的变形能力,试件的延性系数最多提高了35.0%。承载力极限状态时,跨中截面有粘结预应力筋的预应力增量较无粘结试件增大30%以上。有粘结预应力试件的纵向应变沿高度分布规律以及纵向应力沿横向分布规律与无粘结预应力试件相似,扩展的夹层梁理论适用于描述新型组合梁截面的受力特点。在数值计算的基础上,提出了正弯矩作用下新型有粘结预应力波形钢腹板组合梁抗弯承载力的理论计算方法。(3)对新型波形钢腹板组合梁在负弯矩作用下的受力性能展开了计算分析,考察了纵向普通钢筋配筋率、预应力筋配筋率和跨高比对组合梁抗弯性能的影响,并探讨了组合梁截面刚度的退化规律。本文的研究成果可为所研究的新型预应力波形钢腹板组合梁的设计计算提供参考。
郭文龙[8](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》文中研究指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。
阎武通[9](2021)在《体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究》文中认为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。
刘真琛[10](2020)在《配置高强钢筋的无粘结预应力构件受力性能及安全储备分析》文中研究指明无粘结预应力施工工艺具有明显提高结构承载力、改善使用性能、施工方便、耐久性能好等诸多优点,而将无粘结部分预应力混凝土构件中的受拉非预应力普通钢筋替换为高强钢筋,不仅可以提高构件的承载能力,还能节省钢材用量达到节能环保的目的,具有显着的经济效益,因此对此类构件的承载能力和变形能力进行系统分析有助于该类构件在实际工程中的推广使用。本文的主要研究内容和取得的成果如下:(1)配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁承载能力研究通过试验研究对非预应力钢筋强度、综合配筋指标对构件受弯性能的影响进行对比分析,并对预应力极限应力计算方法进行了比较分析。研究结果表明:高强钢筋的加入可以显着提高预应力筋的极限应力和构件抗弯承载力;综合配筋指标的提高有利于限制裂缝的发展,构件的抗弯刚度及承载能力也随之提高;预应力筋的极限应力值增量随着非预应力钢筋强度的提高而提高,随着综合配筋指标的提高而降低。(2)配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁变形性能研究对构件三阶段的刚度计算方法做了相应的分析,并对各公式的计算结果进行了对比分析,结果表明:推导的第三阶段刚度计算公式计算值与实测值符合良好,构件的理论挠度曲线与实际挠度曲线符合良好。(3)配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土构件安全储备分析该类构件的延性指标经常不满足延性要求,但高强钢筋的加入提高了构件的承载能力安全储备能力,本文采用多种安全储备指标对构件的安全储备进行分析,结果表明:该类构件等效安全储备和承载能力安全储备指标提高,变形安全储备有所降低,可以利用等效安全储备指标和基本承载力安全储备指标来分析此类构件的安全储备。(4)配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土构件有限元分析利用有限元对构件进行数值模拟,补充分析了综合配筋指标和预应力度对构件的影响。结果表明:模拟结果与实测数据符合良好,构件预应力度的提高可以有效提高构件的承载能力,但同时对构件的变形能力有一定的限制。
二、无粘结预应力混凝土极限分析(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、无粘结预应力混凝土极限分析(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)机制砂自密实预应力混凝土梁力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 自密实混凝土研究现状 |
1.2.2 机制砂自密实混凝土研究现状 |
1.2.3 机制砂混凝土梁与自密实混凝土梁研究现状 |
1.3 当前研究不足之处 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 机制砂自密实混凝土基本力学性能试验研究 |
2.1 机制砂自密实混凝土的配合比设计 |
2.1.1 机制砂自密实混凝土配合比设计 |
2.1.2 试验材料的确定 |
2.1.3 配合比设计 |
2.2 试件制作 |
2.2.1 试块设计方案 |
2.2.2 试块的制作与养护 |
2.3 机制砂自密实混凝土的力学性能试验 |
2.3.1 立方体抗压强度试验 |
2.3.2 轴心抗压强度试验 |
2.3.3 劈裂抗拉强度试验 |
2.3.4 静力受压弹性模量试验 |
2.3.5 泊松比试验 |
2.3.6 混凝土单轴应力应变试验 |
2.4 试验结果与分析 |
2.4.1 抗压性能试验 |
2.4.2 抗拉强度试验 |
2.4.3 单轴受压应力—应变关系 |
2.5 本章小结 |
第三章 无粘结预应力混凝土梁有限元模拟方法研究与模型建立 |
3.1 ABAQUS软件简介 |
3.2 后张法无粘结预应力混凝土构件有限元模拟方法研究 |
3.2.1 预应力模拟方法 |
3.2.2 无粘结预应力筋的模拟 |
3.2.3 无粘结预应力模拟方法验证 |
3.3 机制砂自密实预应力混凝土梁的有限元模型建立 |
3.3.1 模型尺寸参数 |
3.3.2 材料本构关系 |
3.3.3 模型单元种类的选取 |
3.3.4 装配与边界条件 |
3.3.5 分析步与荷载施加 |
3.3.6 网格的划分 |
3.4 本章小结 |
第四章 机制砂自密实预应力混凝土梁有限元分析 |
4.1 有限元结果分析 |
4.1.1 应力云图分析 |
4.1.2 非预应力筋配筋率对梁承载力的影响 |
4.1.3 有效预应力对梁承载力的影响 |
4.1.4 混凝土强度等级对梁承载力的影响 |
4.1.5 不同种类混凝土对梁承载力的影响 |
4.2 预应力混凝土梁理论分析与模拟值对比 |
4.2.1 正截面受弯承载力计算公式 |
4.2.2 受弯构件挠度计算 |
4.2.3 理论分析与模拟值对比 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(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 |
(5)体内无粘结预应力混凝土梁受弯承载力计算模型研究(论文提纲范文)
1 抗弯承载力计算模型的提出 |
2 预应力混凝土梁极限承载力计算 |
2.1 预应力梁的开裂曲率 |
2.2 极限状态下无粘结预应力筋应力求解 |
2.3 无粘结预应力混凝土梁极限承载力求解 |
3 模型验证 |
4 结论 |
(6)节段拼装空心墩抗震性能分析(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 节段拼装桥墩抗震性能研究现状 |
1.2.2 空心墩研究现状 |
1.2.3 节段拼装桥墩纤维模型法研究现状 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 本文研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 节段拼装空心墩数值仿真模型建立与抗震性能分析 |
2.1 引言 |
2.2 数值仿真模型的建立 |
2.2.1 Open Sees仿真平台简介 |
2.2.2 纤维单元简介 |
2.2.3 实验介绍 |
2.2.4 材料本构的选取 |
2.2.5 模型单元的选取 |
2.2.6 数值分析模型建立 |
2.3 数值仿真模型验证与对比分析 |
2.3.1 滞回曲线 |
2.3.2 骨架曲线 |
2.3.3 耗能性能 |
2.3.4 刚度 |
2.3.5 延性 |
2.3.6 残余位移 |
2.4 本章小结 |
3 无粘结预应力筋对节段拼装空心墩残余变形影响分析 |
3.1 引言 |
3.2 工况设置 |
3.3 近断层地震动选取 |
3.4 预应力筋最大应力对比 |
3.5 桥墩最大位移角对比 |
3.6 预应力筋最大应力与墩顶最大变形关系 |
3.7 桥墩残余位移角对比 |
3.8 本章小结 |
4 耗能钢筋对节段拼装空心墩残余变形影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 工况设置 |
4.3 预应力筋最大应力对比 |
4.4 桥墩最大位移角对比 |
4.5 预应力筋最大应力与墩顶最大变形关系分析 |
4.6 桥墩残余位移角对比 |
4.7 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 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 |
(7)新型预应力波形钢腹板组合梁受弯性能分析(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 波形钢腹板组合梁桥的工程应用 |
1.2.1 国外波形钢腹板组合梁桥的工程运用 |
1.2.2 国内波形钢腹板组合梁桥的工程运用 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 主要研究内容及方法 |
1.5 主要创新点 |
第二章 正弯矩作用下无粘结预应力组合梁受弯性能分析 |
2.1 试验概况 |
2.2 有限元模型设计 |
2.3 有限元建模方法 |
2.3.1 计算单元的选取 |
2.3.2 材料本构关系 |
2.3.3 组合梁模型的建立 |
2.3.4 边界条件 |
2.3.5 无粘结预应力的模拟 |
2.3.6 破坏准则 |
2.3.7 试验验证 |
2.4 非线性参数分析 |
2.4.1 荷载-跨中挠度曲线 |
2.4.2 预应力筋拉力变化曲线 |
2.4.3 纵向应变沿高度分布 |
2.4.4 纵向应力沿横向分布 |
2.5 无粘结预应力组合梁抗弯承载力的理论计算方法 |
2.5.1 基本假定 |
2.5.2 理论公式 |
2.6 本章小结 |
第三章 正弯矩作用下有粘结预应力组合梁受弯性能分析 |
3.1 有限元模型设计 |
3.2 有粘结预应力筋的模拟方法 |
3.3 非线性参数分析 |
3.3.1 荷载-跨中挠度曲线 |
3.3.2 预应力筋拉力变化曲线 |
3.3.3 纵向应变沿高度分布 |
3.3.4 纵向应力沿横向分布 |
3.4 无粘结预应力组合梁与有粘结预应力组合梁结果对比 |
3.5 有粘结预应力组合梁抗弯承载力的理论计算方法 |
3.5.1 基本假定 |
3.5.2 理论公式 |
3.6 本章小结 |
第四章 负弯矩作用下预应力组合梁受弯性能分析 |
4.1 有限元模型设计 |
4.2 有限元建模方法 |
4.3 破坏形态 |
4.4 非线性参数分析 |
4.4.1 荷载-跨中挠度曲线 |
4.4.2 弯矩-曲率曲线 |
4.4.3 预应筋拉力变化曲线 |
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 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(8)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 |
(9)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 |
(10)配置高强钢筋的无粘结预应力构件受力性能及安全储备分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 高强钢筋的研究现状 |
1.3 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土构件研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁承载能力分析 |
2.1 试验概况 |
2.2 试验结果 |
2.2.1 试验现象 |
2.2.2 荷载-挠度曲线 |
2.2.3 受拉非预应力筋应变 |
2.2.4 预应力钢绞线应力 |
2.3 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受力性能影响因素分析 |
2.3.1 非预应力钢筋强度 |
2.3.2 综合配筋指标 |
2.4 无粘结预应力筋的极限应力分析 |
2.4.1 极限应力的力学特性 |
2.4.2 有效预应力 |
2.4.3 极限应力增量 |
2.5 无粘结预应力筋极限应力的计算方法 |
2.5.1 各国规范汇总 |
2.5.2 粘结折减系数法 |
2.5.3 根据截面配筋指标建立的回归公式 |
2.5.4 基于变形或等效塑性铰区长度的计算方法 |
2.5.5 无粘结预应力钢筋的极限应力分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁变形性能 |
3.1 前言 |
3.2 构件刚度影响因素分析 |
3.3 正常使用阶段构件刚度计算 |
3.3.1 弹性受力阶段 |
3.3.2 开裂弹性阶段 |
3.3.3 计算方法对比 |
3.4 塑性阶段构件刚度计算 |
3.4.1 切线模量计算方法 |
3.4.2 计算结果验证 |
3.5 无粘结部分预应力混凝土梁挠度计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁安全储备分析 |
4.1 前言 |
4.2 延性分析 |
4.2.1 位移延性系数 |
4.2.2 延性的影响因素 |
4.2.3 延性结果分析 |
4.3 安全储备分析 |
4.3.1 强化弹塑性构件受力特点 |
4.3.2 安全储备理论分析与计算 |
4.3.3 安全储备理论的评价 |
4.4 基于可靠度理论的安全储备评价方法 |
4.4.1 构件可靠度理论简述 |
4.4.2 原始随机变量X的分布函数确定 |
4.4.3 预应力筋面积变化对可靠度指标β的影响 |
4.4.4 钢筋强度变化对可靠度指标β的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁有限元分析 |
5.1 前言 |
5.2 ABAQUS有限元模拟 |
5.2.1 单元选择及本构关系 |
5.2.2 有限元分析模型与加载步骤 |
5.2.3 有限元结果分析 |
5.2.4 预应力度对构件承载能力和变形能力的影响 |
5.2.5 综合配筋指标对构件承载能力和变形能力的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
四、无粘结预应力混凝土极限分析(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]机制砂自密实预应力混凝土梁力学性能研究[D]. 蔡广智. 北方工业大学, 2021(01)
- [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)
- [5]体内无粘结预应力混凝土梁受弯承载力计算模型研究[J]. 于晓光,穆卓辉,邢国华. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2021(01)
- [6]节段拼装空心墩抗震性能分析[D]. 詹太锋. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]新型预应力波形钢腹板组合梁受弯性能分析[D]. 李想. 广西大学, 2020(07)
- [8]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
- [9]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)
- [10]配置高强钢筋的无粘结预应力构件受力性能及安全储备分析[D]. 刘真琛. 河北工业大学, 2020