一、无粘结预应力混凝土梁的变形研究(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》文中研究说明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》文中认为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。
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》文中进行了进一步梳理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.
刘云雁[6](2020)在《氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究》文中进行了进一步梳理预应力混凝土结构因其材料组成及力学特征较易受到自然环境的侵蚀,引起力筋锈蚀、混凝土开裂、预应力损失及结构承载性能退化等。近年来,沿海地区公路及铁路桥梁耐久性问题日益突显,已成为土木工程领域亟待解决的问题,但相关研究仍然较为有限。为此,本文对氯盐环境下钢绞线-混凝土粘结性能退化机理、局部/全梁锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能劣化规律以及CFRP增强效果等开展了试验研究、理论分析、声发射监测及数值模拟。主要的研究内容及结论如下:(1)氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究。利用湿盐砂加速腐蚀试验及中心拔出试验,分析了氯盐环境下钢绞线-混凝土试件的开裂模式、锈缝宽度及铁锈填充等腐蚀效应,研究了钢绞线锈蚀率、有效粘结长度、箍筋及CFRP加固等因素对钢绞线混凝土粘结-滑移曲线、旋转滑移速率、粘结强度及失效模式等粘结性能的劣化影响。可知,以锈蚀率1.5%为界,粘结滑移曲线发展模式显着改变,粘结强度呈先增大后降低趋势。基于试验数据,建立了与指数系数a、粘结强度τs有关的钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型。建立相关有限元模型并进行数值模拟,模拟值与试验值吻合较好。通过声发射技术,得到了声发射振铃计数、能量及持续时间等参数与钢绞线混凝土粘结性能间的关系,据此可对钢绞线与混凝土粘结失稳时刻及混凝土损伤演变过程进行表征。(2)氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。通过湿盐砂加速腐蚀试验,研究了预应力混凝土梁纯弯段锈蚀开裂过程及其自振频率的变化规律。可知混凝土的开裂速率随预应力程度的提高而增大,以锈蚀率1%为界,前四阶自振频率呈先增大后降低趋势,锈蚀率较高时,高预应力混凝土梁的高阶频率下降较明显。通过低周单向循环加载试验,研究了局部氯盐腐蚀及预应力程度对预应力混凝土梁应变分布、开裂荷载、极限荷载、短期抗弯刚度、峰值挠度、极限挠度、残余挠度、开裂速率及残余缝宽等抗弯性能的影响,可知氯盐环境下局部锈蚀高预应力混凝土的抗弯性能劣化较显着。(3)氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。基于氯盐溶液加速腐蚀试验,分别采用半电池电位、超声回弹、模特测试等方法对预应力混凝土梁的锈蚀进程进行评价。通过四点弯曲试验,研究了全锈蚀预应力混凝土梁力学性能退化规律。通过与局部锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度及抗弯刚度损失过程对比,可知,跨中纯弯段锈蚀对预应力混凝土梁抗弯性能的退化较为关键。基于有限元法建立全锈蚀预应力梁数值模型,对其抗弯性能及钢绞线滑移行为进行模拟,模拟值与试验值较吻合;采用高斯混合模型对声发射参数(RA、AF)进行聚类分析,得到混凝土拉伸及剪切开裂的分布特征,并通过声发射b值对混凝土损伤扩展过程进行表征。(4)CFRP增强锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究。采用细石混凝土及CFRP对全锈蚀预应力混凝土梁修复加固,研究了 CFRP增强前后锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度、延性系数、钢绞线滑移及弯曲开裂速率等抗弯性能的退化规律;对比分析CFRP增强前后声发射参数(RA、AF、累计振铃计数、累计能量及b值)随荷载等级的变化特征,进而得到了 CFRP对锈蚀预应力混凝土梁损伤开裂行为的影响。综合可知,CFRP有效抑制了锈蚀预应力混凝土梁的弯曲开裂,使其抗弯承载力得到明显提高。
阎武通[7](2021)在《体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究》文中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[8](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》文中认为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。
孙艺嘉[9](2020)在《FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析》文中研究说明纤维增强筋(FRP筋)具有轻质高强、抗腐蚀性能优、抗电磁干扰能力强等特点,轻骨料混凝土是符合可持续发展需求的绿色建筑材料,将二者结合应用于大跨度预应力结构体系,可有效改善结构的跨越能力,尤其在高腐蚀性和高寒等复杂环境下,能够显着提高结构的耐久性能。目前,针对该类结构受力特征的探索尚处于起步阶段。从材料与构件两个层面揭示FRP筋与轻骨料混凝土的协同工作性能,探究FRP筋轻骨料混凝土梁服役阶段的刚度退化机制与裂缝发展规律,建立物理意义明晰的受弯计算方法,对于推广该类构件的工程应用具有重要的理论意义和实际价值。本文完成了15根FRP筋轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力FRP筋混凝土梁的受弯性能试验,系统研究了该类构件正常使用阶段性能(服役性能)与承载能力,重点分析纤维与施加预应力对各特征参数的影响,开发相应精细化有限元分析模型,建立该类构件受弯计算方法,主要研究内容包括:1.纤维增韧机理及FRP筋与轻骨料混凝土粘结性能。从微观与宏观两个尺度,研究轻骨料混凝土裂缝发展不同阶段纤维-水泥浆体传力特征与纤维阻裂机制,揭示纤维增强增韧机理,开展FRP筋与纤维轻骨料混凝土粘结–滑移行为全过程分析,建立相应本构修正模型。结果表明:钢纤维在拔出过程中通过与水泥浆体的粘结抑制裂缝的开展,进而起到增大延性的作用;碳纤维筋(CFRP筋)与玻璃纤维筋(GFRP筋)轻骨料混凝土粘结–滑移本构修正模型的预测结果与试验曲线吻合良好。2.FRP筋轻骨料混凝土梁与无粘结预应力FRP筋轻骨料混凝土梁受弯性能研究。完成了9根配GFRP筋、6根配CFRP筋和1根配钢筋的轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁受弯性能试验,观察其破坏过程与破坏形态,重点研究各特征参数对服役阶段刚度退化机制与裂缝开展规律的影响。结果表明:轻骨料混凝土压碎特征与普通混凝土显着不同,破坏面贯穿骨料,较为平整;增大FRP筋配筋率与施加预应力均能够提高构件刚度并减小裂缝宽度;掺入纤维有利于延缓构件刚度退化,抑制低荷载水平下裂缝宽度的开展;同跨度试件无粘结预应力FRP筋应力增量-挠度曲线发展趋势相近,弯矩相同时,无粘结预应力FRP筋应力增量随挠度的增大而降低。3.FRP筋轻骨料混凝土梁精细化有限元模型。开发了能够准确模拟FRP筋脆断特征的累积损伤模型,基于ABAQUS软件动态显式算法,通过嵌入轻骨料混凝土损伤塑性模型,实现对FRP筋轻骨料混凝土梁受力特性的精细化分析,为拓展该类构件受力性能数据库奠定了基础。结果表明:采用有限元模型计算得到的承载力与使用荷载下挠度均与试验结果吻合良好,引入的轻骨料混凝土受压本构模型能够合理描述受压区混凝土应力分布规律与压碎失效特征,修正的轻骨料混凝土损伤塑性模型较好地阐释了纵筋与混凝土粘结引起的受拉刚化作用,并合理地量化了纤维对构件开裂后变形规律的影响。4.承载力极限状态性能分析模型。通过引入基于细观力学的钢纤维轻骨料混凝土残余应力模型,明确承载力极限状态正截面薄弱区应力分布,改进了平衡与受压破坏试件的承载力公式;通过定量描述承载力状态下预应力与非预应力FRP筋的应变特征,实现了对无粘结预应力FRP筋受弯构件破坏模式的识别与控制;结合已建立的轻骨料混凝土受压本构模型与条带分析法,基于受弯试验与有限元模拟结果对正截面的轻骨料混凝土极限压应变进行校核,并给出了相应的等效矩形应力图系数。5.服役阶段变形与裂缝宽度计算方法。鉴于FRP筋应变分布特征是影响构件服役阶段刚度与裂缝开展的关键,引入轴拉构件受拉刚化分析模型,借鉴混凝土受压韧性指标定义,建立了考虑骨料、纤维和配筋量影响的FRP筋应变不均匀系数修正公式;针对无粘结预应力构件,从截面分解思想出发,建立了考虑预应力与非预应力FRP筋应变增长机制差异性的挠度与裂缝宽度模型,模型计算值与试验值吻合较好。此外,通过引入FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土“低滑移”阶段粘结-滑移本构方程,建立了基于粘结的裂缝宽度计算模型。基于已建立的破坏模式判别准则以及服役阶段挠度与裂缝宽度模型,考虑破坏模式的安全性与配筋的经济性,以正常使用要求为控制指标,以破坏模式和承载能力作为验算条件,提出了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法。本文建立了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土受弯构件服役阶段挠度与裂缝宽度分析模型,给出了破坏模式判别准则,完善了承载力计算方法,提出了基于服役性能的计算理论,为该类构件的设计与工程应用提供了技术支持。
唐伟[10](2020)在《基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测研究》文中提出我国是桥梁大国,预应力混凝土桥梁在我国在役桥梁中占举足轻重的地位,随着运营时间的增长,由纵向预应力损失带来桥梁跨中下挠等问题逐渐显现出来,影响行车的安全性和舒适性,严重的还造成桥梁垮塌,给人身安全和国民经济带来威胁。钢绞线作为预应力混凝土结构的预应力提供者,其有效预应力的大小直接影响整个结构的使用性能,但由于各类预应力损失之间相互影响,给结构内钢绞线有效预应力的精确计算带来很大难度,而通过有效的预应力检测手段能使结构安全运营得到保证,因此预应力检测受到了工程界和研究界的广泛关注。虽然目前各类预应力检测方法都取得了一定研究成果,但能用于长期监测各类在役结构有效预应力、精度高且稳定性好的方法极少。基于LC谐振的钢绞线应力检测方法将钢绞线视为电感元件接入LC振荡电路,通过检测振荡电路的谐振频率实现对钢绞线的应力检测,在结构有效预应力检测领域具有广阔的发展前景。本文在该方法检测裸钢绞线应力的研究基础上对结构内无粘结和有粘结预应力钢绞线的应力检测展开探索性研究,旨在通过研究,验证基于LC谐振的方法检测结构内预应力钢绞线应力的可行性,也为后续利用该方法检测结构内预应力钢绞线有效预应力或预应力损失的研究提供参考依据。研究内容主要包括:(1)将钢绞线视为LC振荡电路中的螺旋线圈电感元件,从应力使钢绞线产生机械变形的角度出发,建立钢绞线的电感模型,并以此建立裸钢绞线的力-频模型;(2)分析荷载作用下结构内无粘结和有粘结预应力筋的应力增量和分布,将裸钢绞线的力-频模型拓展到结构内无粘结和有粘结预应力钢绞线上,建立结构内预应力钢绞线的力-频模型;(3)开展裸钢绞线力-频模型验证试验,拟合裸钢绞线力-频函数曲线,验证所推裸钢绞线力-频模型的准确性;(4)开展无粘结和有粘结预应力钢绞线力-频模型验证试验,验证理论分析的结构内无粘结和有粘结预应力钢绞线应力增量分布,并建立用于无粘结和有粘结预应力钢绞线检测应力计算的拟合公式,对两者的检测应力和实测应力做误差分析,验证基于LC谐振的方法检测结构内预应力钢绞线应力的可行性;(5)结合裸钢绞线、无粘结和有粘结预应力钢绞线的实测应力与频率数据,分析结构对钢绞线谐振频率产生的影响。
二、无粘结预应力混凝土梁的变形研究(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、无粘结预应力混凝土梁的变形研究(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)氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 氯盐对受力混凝土的侵蚀研究 |
1.2.2 氯盐对预应力筋的侵蚀研究 |
1.2.3 钢绞线与混凝土间粘结性能研究 |
1.2.4 氯盐环境下预应力混凝土梁耐久性研究 |
1.2.5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁力学性能研究 |
1.3 目前存在的不足 |
1.4 本文的主要工作 |
2 氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能试验研究 |
2.2.1 试验材料与试件制备 |
2.2.2 试验过程 |
2.2.3 试验结果分析与讨论 |
2.2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型 |
2.3 锈蚀钢绞线混凝土的粘结滑移声发射信号特征 |
2.3.1 声发射信号振铃计数及能量分布特征 |
2.3.2 声发射持续信号分布特征 |
2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结性能数值模拟 |
2.4.1 材料模型 |
2.4.2 数值模型建立 |
2.4.3 模拟结果分析与讨论 |
2.5 本章小结 |
3 氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于湿盐砂法的预应力混凝土梁局部锈蚀试验研究 |
3.2.1 试验材料与试件制备 |
3.2.2 试验过程 |
3.2.3 试验结果分析与讨论 |
3.3 局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
3.3.1 试件制备 |
3.3.2 试验过程 |
3.3.3 试验结果分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
4.2.1 试验材料与试件制备 |
4.2.2 试验过程 |
4.2.3 试验结果分析与讨论 |
4.3 基于声发射的全锈蚀预应力混凝土梁损伤分析 |
4.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载分析 |
4.3.2 峰频分析 |
4.3.3 基于声发射的开裂模式分析 |
4.3.4 基于声发射的损伤扩展分析 |
4.4 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能数值模拟 |
4.4.1 数值模型建立 |
4.4.2 材料参数及本构关系 |
4.4.3 抗弯过程有限元模拟 |
4.5 本章小结 |
5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
5.2.1 试件制备 |
5.2.2 试验过程 |
5.2.3 试验结果分析与讨论 |
5.3 基于声发射的CFRP增强预应力混凝土梁损伤分析 |
5.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载 |
5.3.2 基于声发射的开裂模式分析 |
5.3.3 b值分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(7)体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 预应力混凝土节段梁发展及应用现状 |
1.2.1 预应力混凝土节段梁发展历程 |
1.2.2 体外预应力混凝土节段梁国内应用现状 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能研究现状 |
1.3.2 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能研究现状 |
1.4 研究内容及思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第2章 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析模型 |
2.1 概述 |
2.2 考虑剪力滞效应的纤维梁单元模型研究 |
2.2.1 剪力滞效应 |
2.2.2 理论模型建立 |
2.2.3 单元二次开发 |
2.2.4 模型验证 |
2.3 体外束滑移索单元模型研究 |
2.3.1 理论模型 |
2.3.2 单元开发 |
2.3.3 模型验证 |
2.4 接缝力学模型 |
2.5 体系模型应用 |
2.5.1 缩尺模型试验分析 |
2.5.2 实桥试验分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 体外预应力混凝土节段梁抗弯承载力简化计算方法 |
3.1 概述 |
3.2 各因素对抗弯性能的影响规律分析 |
3.3 既有计算公式及其适用性分析 |
3.4 抗弯承载力建议计算方法 |
3.4.1 建议计算方法 |
3.4.2 方法验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件制备 |
4.2.3 材性测试 |
4.2.4 试验加载方案 |
4.2.5 试验量测方案 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 主要试验结果 |
4.3.2 试件破坏现象 |
4.3.3 结构承载力及变形特征 |
4.3.4 混凝土应变 |
4.3.5 普通钢筋应变 |
4.3.6 预应力束应力变化 |
4.4 试验分析 |
4.4.1 影响因素对比分析 |
4.4.2 各组份抗剪贡献分析 |
4.4.3 规范中抗剪承载力计算公式适用性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 弯剪复合作用下体外预应力混凝土节段梁承载机理分析 |
5.1 概述 |
5.2 弯剪复合作用下精细有限元模型分析方法 |
5.2.1 分析模型框架 |
5.2.2 钢筋混凝土结构轴-剪复合作用下的本构模型 |
5.2.3 考虑滑移效应的预应力束单元开发 |
5.2.4 键齿接缝简化模拟方法 |
5.2.5 加载控制方法 |
5.3 试验梁失效分析 |
5.4 基于桁架-拱理论的节段梁结构承载机理分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 考虑弯剪复合作用的体外预应力混凝土节段梁分析模型 |
6.1 概述 |
6.2 考虑弯剪相互作用的节段梁单元模型 |
6.2.1 单元力学特性需求分析 |
6.2.2 单元理论模型 |
6.2.3 节段间接缝的等效模拟方法 |
6.2.4 单元状态的迭代计算 |
6.2.5 纤维的材料本构模型 |
6.2.6 纤维截面剪应变不均匀分布的计算方法 |
6.3 计算程序的设计及开发 |
6.4 模型验证与应用 |
6.4.1 混合配束节段梁弯剪性能分析 |
6.4.2 全体外配束节段梁弯剪性能分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 尚需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)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 |
(9)FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.2 纤维增韧轻骨料混凝土研究进展 |
1.2.1 优势与不足 |
1.2.2 钢纤维与碳纤维轻骨料混凝土性能研究 |
1.3 FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.3.1 普通混凝土构件 |
1.3.2 纤维混凝土构件 |
1.4 预应力FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.4.1 服役性能与承载能力 |
1.4.2 无粘结预应力FRP筋应力增量 |
1.4.3 预应力损失与张拉控制应力 |
1.5 目前存在的主要问题 |
1.6 本文主要研究内容及目标 |
第二章 FRP筋与纤维增韧轻骨料混凝土材料性能研究 |
2.1 纤维增韧轻骨料混凝土制备与力学性能 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 配合比 |
2.1.3 力学性能 |
2.2 纤维增韧轻骨料混凝土微观形态特征 |
2.2.1 试样设计及制备 |
2.2.2 钢纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.3 碳纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.4 纤维增强增韧机理 |
2.3 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土粘结性能 |
2.3.1 试验概况 |
2.3.2 试验结果 |
2.3.3 影响因素分析 |
2.3.4 粘结–滑移本构模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 加载制度与量测内容 |
3.2 试验现象及破坏模式 |
3.2.1 混凝土压碎破坏 |
3.2.2 平衡破坏 |
3.2.3 FRP筋拉断破坏 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
3.3.2 变形能力 |
3.3.3 特征荷载 |
3.3.4 FRP筋应变 |
3.3.5 裂缝开展 |
3.3.6 使用荷载下跨中挠度与裂缝宽度 |
3.4 本章小结 |
第四章 无粘结预应力CFRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
4.1 试验概况 |
4.1.1 试件设计 |
4.1.2 试件制作 |
4.1.3 预应力张拉方法 |
4.1.4 加载制度与量测内容 |
4.2 试验现象及破坏模式 |
4.2.1 混凝土压碎破坏 |
4.2.2 非预应力CFRP筋拉断 |
4.2.3 预应力CFRP筋拉断 |
4.2.4 平衡破坏 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
4.3.2 特征荷载 |
4.3.3 FRP筋应变 |
4.3.4 裂缝开展 |
4.4 本章小结 |
第五章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁精细化有限元分析 |
5.1 材料模型 |
5.1.1 混凝土损伤塑性模型 |
5.1.2 FRP筋累积损伤模型 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 单元与网格划分 |
5.2.2 界面接触与边界条件 |
5.2.3 基于显式算法的荷载施加 |
5.2.4 稳定性检验 |
5.3 有限元模型验证 |
5.3.1 破坏模式与承载力 |
5.3.2 挠度与FRP筋应变 |
5.4 拓展分析 |
5.4.1 截面高度 |
5.4.2 FRP筋配筋率 |
5.4.3 净跨长度 |
5.5 本章小结 |
第六章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁服役性能研究 |
6.1 FRP筋受弯构件挠度分析 |
6.1.1 各国规范模型 |
6.1.2 基于受拉刚化效应的建议模型 |
6.1.3 应变不均匀系数修正 |
6.1.4 模型验证 |
6.2 FRP筋受弯构件裂缝宽度分析 |
6.2.1 各国规范模型 |
6.2.2 基于应变不均匀系数的建议模型 |
6.2.3 基于粘结-滑移方程的建议模型 |
6.2.4 模型验证 |
6.3 无粘结预应力构件挠度分析 |
6.3.1 无粘结预应力筋应力增量 |
6.3.2 现有模型 |
6.3.3 基于截面分解思想的建议模型 |
6.3.4 应变不均匀系数修正 |
6.3.5 模型验证 |
6.4 无粘结预应力构件裂缝宽度分析 |
6.4.1 现有模型 |
6.4.2 基于截面分解思想的建议模型 |
6.4.3 模型验证 |
6.5 本章小结 |
第七章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁正截面承载力研究 |
7.1 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.1.1 各国规范模型 |
7.1.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.1.3 模型验证与简化 |
7.1.4 破坏模式判别方法 |
7.1.5 混凝土受压特征参数 |
7.2 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.2.1 现有极限应力模型 |
7.2.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.2.3 模型验证 |
7.2.4 破坏模式判别方法 |
7.3 本章小结 |
第八章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法 |
8.1 破坏模式验算方法 |
8.1.1 无粘结预应力FRP筋应力增量实用模型 |
8.1.2 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.1.3 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.2 基于服役性能的计算方法 |
8.2.1 参数简化 |
8.2.2 计算流程 |
8.2.3 计算实例 |
8.3 本章小结 |
结论与展望 |
9.1 本文工作的总结 |
9.2 进一步工作的设想 |
参考文献 |
附录A FRP筋混凝土受弯构件信息 |
附录B 各组试件破坏形态 |
附录C 作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测研究(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 |
1.1.1 预应力混凝土的发展 |
1.1.2 预应力混凝土桥梁的发展 |
1.1.3 预应力检测的意义 |
1.2 预应力检测技术及原理概述 |
1.2.1 预应力无损检测技术 |
1.2.2 预应力有损检测技术 |
1.2.3 在役预应力混凝土结构预应力检测难点与展望 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
第二章 基于LC谐振的钢绞线应力检测研究基础 |
2.1 钢绞线的结构特性及力学特性 |
2.1.1 钢绞线的结构特性 |
2.1.2 钢绞线的力学特性 |
2.2 基于LC谐振的裸钢绞线应力检测原理及成果 |
2.2.1 基于LC谐振的裸钢绞线应力检测原理 |
2.2.2 钢绞线的电感基本模型适用性分析 |
2.2.3 基于LC谐振的裸钢绞线应力检测研究成果 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测理论研究 |
3.1 裸钢绞线力-频耦合作用研究 |
3.1.1 基于LC谐振的裸钢绞线力-频模型 |
3.1.2 裸钢绞线力-频模型分析 |
3.2 预应力筋应力增量分布简析 |
3.2.1 无粘结筋应力增量分布简析 |
3.2.2 有粘结筋应力增量分布简析 |
3.3 结构内预应力钢绞线力-频模型 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测试验研究 |
4.1 实验目的 |
4.2 试验材料及仪器 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验仪器 |
4.3 试验方案及数据采集 |
4.3.1 裸钢绞线力-频模型验证试验 |
4.3.2 预应力结构钢绞线力-频模型验证试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测可行性分析 |
5.1 裸钢绞线应力-应变片及应力-频率数据拟合 |
5.1.1 裸钢绞线应力-应变片数据拟合 |
5.1.2 裸钢绞线应力-频率数据拟合 |
5.2 无粘结预应力钢绞线应力增量分布、力-频特性分析 |
5.2.1 无粘结预应力钢绞线应力增量分布 |
5.2.2 无粘结预应力钢绞线力-频特性分析 |
5.3 有粘结预应力钢绞线应力增量分布、力-频特性分析 |
5.3.1 有粘结预应力钢绞线应力增量分布 |
5.3.2 有粘结预应力钢绞线力-频特性分析 |
5.4 基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测可行性分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论和贡献 |
6.2 后续研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
四、无粘结预应力混凝土梁的变形研究(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]氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究[D]. 刘云雁. 大连海事大学, 2020(04)
- [7]体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究[D]. 阎武通. 北京交通大学, 2021(06)
- [8]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
- [9]FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析[D]. 孙艺嘉. 长安大学, 2020
- [10]基于LC谐振的预应力结构钢绞线应力检测研究[D]. 唐伟. 重庆交通大学, 2020(01)