一、任意截面预应力混凝土细长柱的非线性分析(论文文献综述)
李彬[1](2021)在《混凝土构件正截面承载力及变形的图算法》文中研究指明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。
伍时龙[2](2020)在《钢筋混凝土柱二阶效应计算方法研究》文中认为钢筋混凝土柱考虑二阶效应的稳定计算问题涉及到多重非线性,如材料非线性和几何非线性不管是截面层次还是杆件层次都存在着,导致解析计算困难。我国现行规范《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010虽然提供了一种计算偏心受压构件考虑二阶效应的“增大系数法”,但该方法为了能得到解析计算的相关公式,不得不对两种非线性因素作了近似简化处理,其中既可取之处亦有不合理的地方。因此,本论文对简化计算的过程从结构层次、杆件层次和截面层次三方面进行了梳理,对其中不合理之处进行了优化或少进行简化,并在学习这三个层次传统的一些计算方法基础上,进行深化研究,最终提出了四种不同水平的实用计算方法来解决工程实际问题。(1)基于实际应力分布图,采用由应变计算内力的方法,以应变为中间变量,分别推导了钢筋混凝土矩形、圆形和环形构件正截面承载力计算公式。进而由截面承载力极限状态时所有可能的应变编制程序计算,绘制了能反映轴力-弯矩-配筋率三变量相互依存和变化的无量纲诺模图,该诺模图结合《混凝土结构设计规范》中的“增大系数法”可用于钢筋混凝土短柱和细长柱的截面配筋设计和强度验算。(2)在截面层次基于实际应力分布图,由应变精确计算截面的轴力-弯矩-曲率,然后在杆件层次上采用逐次逼近的数值积分法(共轭梁法)计算二阶挠度,最后运用计算机编程建立了钢筋混凝土柱的二阶弹塑性精确算法。(3)在截面层次上提出了一种更加精确的极限曲率简化计算模型,然后在杆件层次上基于模型柱法计算二阶挠度,得到了简化的二阶平衡方程,最后运用计算机编程建立了钢筋混凝土柱的二阶弹塑性近似算法。(4)通过构建平行坐标系,将二阶平衡方程所有可能的解绘制成了诺模图,仅需计算3个参数和在图形中做4条辅助线,就可对钢筋混凝土柱考虑二阶效应的配筋设计和强度校核进行手算,为设计人员提供了一种快速计算方法。
兰树伟[3](2019)在《框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究》文中认为临界力(或计算长度系数)仍然是工程设计计算中所需要的重要参数,临界力是构件或结构承载力的上限,可用于评估承载力的大小;临界力可用于近似计算二阶效应弯矩,目前规范(如《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》)中的计算方法都还是以一阶弹性分析为主,二阶效应是通过放大一阶弯矩来近似考虑的,放大系数需用到杆件的临界力,因此规范也提供了一些确定计算长度系数的相应图表和公式,其方法简单实用,但也存在以下一些不足:(1)没有考虑同层柱之间的相互支援作用;(2)没有考虑层与层间的相互支援作用;(3)框架-剪力墙结构没有考虑剪力墙提供的侧向支撑作用;(4)没有考虑因出现塑性的刚度折减;上面这些不足,可导致计算得到的临界力在一些情况下过大(偏于不安全)或过小(偏于保守)。本文的研究工作和获得成果能弥补上面提到的不足。在使用有限元软件求解结构稳定越来越多的今天,如何对有限元计算结果进行检验是一个不可回避的问题。《钢结构设计规范》给出了无侧移框架柱和自由侧移框架柱计算长度系数的计算表格,而对于介于这两者之间的弱支撑弹性侧移的框架柱,目前规范还缺少相应的计算公式和表格,而且计算长度系数法无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。本文基于摇摆柱需依附于其它结构维持自身稳定的这一特点,构建了弹簧-摇摆柱的基本计算模型,定义了内刚度和外刚度的概念,利用结构失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,推导了可直接计算有侧移框架、框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。通过对现有的数值方法和简化方法的分析,以理论推导方式,在钢筋混凝土截面上,采用由应变求内力的解析计算方法来确定截面承载力。这种计算方法完整地利用了钢筋和混凝土的本构关系而没有进行简化,有效地消除了采用计算机迭代和收敛计算带来的误差,因而是精确解。通过钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对刚度变化规律进行分析进而得到了受压柱弹塑性刚度的近似计算公式。为了验证这些计算公式和计算方法,通过与现行规范方法、有限元ansys方法和试验结果的对比等方式来判断。(1)将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用能够模拟不同侧移类型的三弹簧受压柱替换,利用受压柱临界失稳时,受压柱荷载外刚度将内刚度削弱为零的原理,推导了不同侧移类型受压柱临界内外刚度比系数的计算公式,通过该系数可获得确定受压柱临界承载力和计算长度系数的计算公式。该方法确定受压柱的计算长度系数快速方便且适用于规范无法确定弱支撑弹性侧移的框架柱。(2)挠度法可将框架结构临界力的求解转化为计算框架的楼层侧移,这样便使得临界力的求解大为简化。本文运用挠度法推导了可直接求解单跨单层及单跨多层框架结构临界力的计算公式,这些公式能考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足。(3)将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用有侧移框架替换,利用当框架处于临界失稳状态时,框架内刚度被外刚度削弱为零的基本原理,将求解有侧移框架稳定问题转化为计算框架抗侧刚度,获得了计算有侧移框架临界承载力的简单实用的计算公式。该公式避免了传统计算长度系数法逐个构件验算的不便,而且可很好地考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。(4)将弹簧-摇摆柱基本计算模型中的弹簧替换为框架-剪力墙,利用框架-剪力墙有侧移失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,将求解框架-剪力墙临界承载力的复杂问题转化为求解结构的楼层抗侧刚度,进而推导了可计算框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。该公式能弥补了规范尚无框架-剪力墙结构稳定计算方法的不足。(5)参考欧洲规范2,得到适用于我国的极限状态截面所有可能的应变分布。本文以这些应变为自变量,推导了钢筋混凝土矩形截面内力的计算公式,避免了规范法众多参数的复杂求解,并将求得截面的轴力-弯矩相关关系绘制成诺模图,可用于考虑二阶效应的截面承载力和配筋设计。(6)通过9个钢筋混凝土偏心受压柱的试验,总结了钢筋混凝土受压柱刚度变化规律,给出了偏心受压柱弹塑性刚度计算公式,基于折减刚度的二阶弹性整体分析方法提出了钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力的近似计算方法。
刘永彬[4](2019)在《超大混凝土冷却塔结构抗震设计关键问题研究》文中研究说明随着我国电力能源供应需求的增大和环保要求的提高,国内火力发电厂已开始寻求建设高度超过200m的超大混凝土冷却塔结构,然而针对高烈度区超大冷却塔结构的抗震性能系统研究尚不多见。作为影响超大型冷却塔结构安全性的最关键构件,尚未发现国内外学者针对该类冷却塔结构中大长细比X支柱的详细研究。深入研究超大型钢筋混凝土冷却塔结构在地震作用下的振动响应特点、损伤模式、薄弱环节以及关键构件设计方法,对指导该类结构的抗震设计具有重要意义。同时,国内外也尚未见到有关高烈度区超大冷却塔结构采用减震性能良好的隔震技术的相关研究。本文通过超大混凝土冷却塔整体模型结构振动台试验、关键X支柱构件拟静力试验以及数值模拟等手段对上述问题展开研究,主要内容、方法及结果如下:(1)开展了隔震和非隔震超大型冷却塔结构缩尺模型地震模拟振动台试验研究。考虑动力相似律,采用新型铅粒铁粉基骨料混凝土,以8度(0.3g)地区某超大冷却塔结构为例,设计制作了近200m高超大型冷却塔结构的1/30缩尺模型,并进行了隔震设计。对隔震模型与非隔震模型分别进行了地震模拟振动台试验研究,试验结果揭示:下部X支柱是冷却塔结构的薄弱环节,支柱的顶部在地震作用下首先破坏。非隔震冷却塔模型在设防地震工况下柱顶普遍开裂破坏,在极罕遇地震工况下部分斜支柱柱顶混凝土明显被压碎露筋,并出现沿全长分布的水平裂缝。而采取铅芯橡胶支座隔震措施,可以明显减小超大型冷却塔结构在地震作用下的加速度和位移反应以及损伤程度,X支柱柱顶水平向减震效果可达50%。(2)开展了超大型冷却塔大长细比X支柱构件缩尺模型拟静力试验。对40m高X支柱和双交叉支柱交叉部位纵筋连续与断开共4种不同的配筋设计形式,设计制作了共4个1/8缩尺试件模型,分别进行了轴向拉压条件下的平面外加载拟静力试验研究。结果表明,其损伤模式均表现为随着加载位移的增大,裂缝由柱顶和柱底向中部扩展。在位移角小于1/50时,交叉节点处纵筋连续与断开对支柱承载能力和变形能力影响较小,承载能力和延性均较好。当位移角超过1/50后,支柱的损伤表现为柱顶到柱底分布式水平裂缝,交叉节点纵筋截断的支柱承载力比连续的支柱承载力低,强度退化更快。(3)开发了考虑粘结滑移的混凝土一维本构模型和二维分析模型,并对振动台试验中的模型结构进行了数值模拟对比分析。基于超大型冷却塔斜支柱拟静力试验现象和力学性能分析,提出了考虑粘结滑移的混凝土一维本构模型。基于OpenSees中现有的分层壳模型和钢筋混凝土二维模型FSAM,将考虑钢筋混凝土粘结滑移的一维本构模型扩展到二维,开发了能够考虑钢筋混凝土粘结滑移的二维分析模型。并提出了考虑粘结滑移影响的钢筋混凝土梁柱、抗震墙以及壳体的模拟方法。通过冷却塔斜支柱拟静力试验和剪力墙拟静力试验验证了上述两种模型的有效性与合理性。利用开发的本构模型对振动台试验中的超大型冷却塔结构隔震和非隔震模型进行了数值模拟分析,验证了两种模型用于大型结构分析的可靠性。
陈正[5](2019)在《钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究》文中研究指明活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)具有超高的抗压强度和较高的抗拉强度、良好的韧性及优异的耐久性,经热养护后基本无收缩且徐变大幅降低等特征,一经问世,就为土木工程界所瞩目,目前在实际工程中的应用也日趋广泛。HRB500级钢筋具有强度高、延性好等特点,已在发达国家中普遍使用,成为非预应力混凝土结构的主导钢筋。若将HRB500级钢筋运用于RPC柱中,有望使钢筋以及RPC力学性能得到更好地发挥。高强材料的运用,也将使混凝土柱的截面尺寸逐渐减小,长细比逐渐增大,混凝土柱逐渐由短柱、中长柱过渡到长柱和细长柱,相应地,其受力性能也将有较大的变化,尤其是二阶效应的作用愈加明显。目前关于RPC的研究主要集中在抗弯、抗剪等性能方面,对于RPC受压构件的研究还较少,而关于HRB500级钢筋配筋的RPC中长柱受力性能研究更是鲜见报道。因此,本文在国家重点研发计划“纤维增强复合材料新型结构应用关键技术集成与示范”项目(编号:2017YFC0703008)及国家自然科学基金“活性粉末混凝土受压构件抗震性能及设计方法研究”项目(项目批准号:51878262)资助下,对HRB500级钢筋配筋的RPC中长柱偏心受压受力性能进行了试验研究及理论分析,主要内容如下:(1)HRB500级钢筋RPC偏压中长柱试验研究。以偏心距为试验参数设计制作了4根配置HRB500级钢筋的RPC偏压中长柱,并对其进行偏心受压破坏试验;分析了偏心距对偏压柱挠度、RPC应变及纵筋应变的影响;利用现行规范计算试验RPC偏压柱的受压承载力、平均裂缝间距及裂缝宽度等,并与试验结果对比,验证了HRB500级钢筋RPC偏压柱承载力及裂缝宽度可按现行规范公式计算。(2)钢筋RPC偏压柱数值分析。在RPC偏压柱偏心受压试验结果基础上,基于MATLAB编写了非线性分析程序,分析结果与试验结果基本吻合;利用验证后的非线性分析程序,进行了34根RPC偏压柱的参数分析,以偏心距、长细比、RPC抗压强度、RPC受拉区抗拉作用和纵筋配筋率等参数分析了HRB500级钢筋以及HRB400级钢筋RPC偏压柱承载力及二阶效应的影响;基于全过程非线性参数分析结果,提出了适用于RPC偏压柱的偏心距增大系数建议公式。(3)RPC加固实桥应用研究。以某实际预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,针对箱梁上缘压应力超限的问题,提出了箱内采用活性粉末混凝土RPC薄层加固、主跨合龙前在主跨侧箱梁最大悬臂端施加临时压重及减小铺装层厚度的综合处治措施;并以有限元分析了RPC对于加固截面加固效果的贡献达58.7%,以及所提综合处治措施可满足现行相关规范的应力限值要求;以现场测试结果验证了RPC加固层与原结构整体工作状态良好,所提综合处治措施可供类似工程问题处治时参考。
杨浴儿[6](2019)在《偏心受压索支撑方钢管柱整体稳定性能研究》文中进行了进一步梳理索支撑预应力钢柱作为一种预应力钢结构基本构件,能够显着增强普通细长受压柱的承载性能。此外,纤细的拉索也使得构件整体轻盈美观,丰富了普通受压柱的建筑表现。然而以往研究或应用索支撑预应力钢柱时,钢柱和撑杆截面多设计为圆形截面,实际上箱型截面也满足对称性和截面主轴方向的等稳定性,而且便于与其他构件相连。本文即是以箱形截面索支撑预应力钢柱为研究对象,通过理论分析和模型试验验证后的数值模拟分析方法对这类结构构件偏心受压时的整体稳定性能展开研究。本文首先汇总了典型索撑预应力钢柱的理论解析方法、试验方法与结果,并以此为基础验证本文所用有限元模拟方法的正确性。在此基础上,本文通过大量ABAQUS有限元模拟计算,对设置单层和双层撑杆的偏心受压索支撑方钢管柱进行稳定性能分析,探讨偏心率、长细比、初始预应力、初始缺陷、拉索刚度、横撑杆刚度等因素对索撑柱承载力的影响,得到偏心受压索撑柱稳定承载能力影响因素的定性分析结果,并说明轴心受压与偏心受压索撑柱稳定承载性能的差异。同时,提出关于偏心率、长细比和撑杆长度与柱长比值等变量的极限承载力折减系数,用于量化偏心受压的承载能力相较于轴心受压承载力的折减比,为日后的工程设计与应用提供参考。本文主要研究成果如下:本文研究发现,横撑杆和预应力拉索的引入使得轴心和偏心受压钢柱承载力得到显着提升。偏心受压单层索撑预应力柱的承载力随着初始预应力的增加而增强,但是较大的初始预应力使得构件后屈曲性能趋于不稳定。相较于轴心受压状态,偏心受压索支撑钢柱承载能力对于初始预应力的变化更加敏感。单层索撑预应力柱对于初始缺陷的敏感性较强,索撑柱的承载力随初始几何缺陷的增大而降低,而极限承载力与初始缺陷的关系曲线呈现线性降低。增加荷载偏心率和长细比均会使得承载力下降,极限承载力随偏心率和长细比的增大大致呈线性降低变化规律。横撑杆长度与拉索直径对偏心受压索撑柱稳定性的影响和轴心受压索撑柱存在本质区别。对于轴心受压索撑柱,当临界屈曲模态为反对称时,增加撑杆长和索径对屈曲荷载和强度的影响极为微弱;而对于偏心受压索撑预应力柱,即使发生反对称屈曲,也可以通过增加撑杆长与索径提升其屈曲强度。对偏心受压双层索撑预应力方钢管柱进行了承载能力影响因素分析,这些因素包括荷载偏心率、撑杆长、拉索直径等。分析结果表明:荷载偏心率的增加会降低双层索撑柱承载力,而撑杆长度和拉索直径的增加会增强索撑柱的承载力,这种增强作用受偏心率与受压状态的影响。对于轴心受压双层索撑柱,撑杆长度和拉索直径较小时,索撑柱发生对称模态屈曲,此时增加撑杆长或增大索径能大幅提高承载力,而当索撑柱发生反对称模态屈曲时,撑杆长度及索径的增大对提升承载力的作用不再显着。而对于偏心受压双层索撑柱,即使发生反对称模态屈曲,撑杆长度和索径对于提高承载力的作用却不可忽视。在对偏心受压单层和双层索支撑预应力方钢管柱进行承载能力影响因素分析的基础上,拟合了考虑偏心荷载作用下的承载能力折减系数计算公式。可以用于估算给定撑杆长与柱长的比值、长细比和荷载偏心率时,偏心受压索撑柱相较于轴心受压柱的极限承载力缩减比例系数。经检验,拟合公式的精确度较好,可用于为偏心受压索撑预应力方钢管柱的设计提供参考。本文主要以有限元数值模拟为研究手段,对单层和双层索支撑预应力方钢管柱进行研究,分析了偏心率、长细比、初始预应力、初始缺陷、拉索刚度、横撑杆刚度等因素对偏心受压索撑柱稳定性能的影响,提出了考虑偏心荷载影响的承载力折减系数。研究成果可为索支撑预应力钢柱的工程设计和实践应用提供参考。
王富平[7](2019)在《基于十三自由度纤维梁模型的混凝土箱梁非线性研究》文中研究表明钢筋混凝土结构在我国建筑、交通基础设施中发挥着不可替代的作用。由于组成钢筋混凝土结构的混凝土和钢筋本身均为非线性材料,且大多数混凝土结构都是带裂缝工作的,另外既有的混凝土结构由于内部损伤的累积、徐变收缩、老化、环境温度等的影响,其非线性更加突出。本文参照杆系结构有限元分析理论,以纤维梁模型为基础,提出了基于十三自由度纤维梁模型的混凝土结构非线性分析理论。以混凝土箱梁为例,对其在环境与荷载耦合作用下考虑时间效应的非线性行为进行了理论研究,其主要研究内容如下:(1)基于Euler-Bernoulli梁单元理论,在经典的十二自由度空间梁单元杆系模型基础上,从单元的中间位置增加一个节点,引入了第十三个附加的轴向位移自由度。首先根据虚位移原理,推导出了基于构件的十三自由度纤维梁模型的单元刚度矩阵。然后根据静力凝聚法,引入非力学应变,对十三自由度单元刚度矩阵进行了处理。最后基于Newton-Raphson迭代法,并考虑时间效应的影响,通过MATLAB编程求解单元平衡方程组,提出了基于十三自由度纤维梁模型的混凝土结构非线性研究理论。(2)为了验证本文提出的十三自由度纤维梁模型理论的正确性,以既有学者做过的箱梁试验模型为例,根据本文方法对其进行了全过程非线性行为研究,并与试验结果进行对比分析可知:根据本文方法得到的箱梁跨中荷载-挠度曲线、受拉侧钢筋的荷载-应力曲线和荷载-应变曲线分别与模型试验值相比趋势一致,误差较小,曲线吻合良好,证明了本文提出的十三自由度纤维梁模型理论是正确的,本文方法对于混凝土结构的非线性研究具有较高的精度。(3)以我国250km/h无砟轨道32m预应力混凝土简支箱梁为例,研究了箱梁在长期环境与荷载耦合作用下的非线性力学性能及其演变规律。研究发现,根据本文方法得到的箱梁跨中荷载-挠度曲线完全符合受弯构件的全过程受力特性与破坏形态,且箱梁有足够的安全储备。将荷载-挠度曲线与规范解对比发现,由本文方法得到的开裂荷载、开裂挠度和极限荷载与规范值相比误差均在9%以内,但极限挠度误差达到了77%,设计时应予以重视。(4)研究了预应力筋配筋率、预应力筋张拉系数、非预应力筋、加载方式、使用年限等对箱梁非线性受力性能的影响,研究发现:随着配筋率的增大,箱梁的承载能力有所提高,但延性性能变差;在同一荷载水平下,箱梁的承载能力随着预应力筋张拉系数的增大而提高,延性性能随着张拉系数的增大变差;不同加载方式下箱梁的荷载-挠度趋势是一致的,但其承载力大小不同,尤其是变形性能相差较大;随着使用年限的增加,箱梁的承载能力降低,跨中挠度增大,延性性能变差。(5)为了分析本文提出的梁跨中弯矩-挠度四折线简化计算模型的合理性,以模型试验为例对其进行非线性分析可知,由简化计算方法得到梁跨中弯矩-挠度关系与文献试验解趋势一致,其弯矩和挠度值与试验结果吻合良好,所以本文提出的弯矩-挠度简化计算模型是合理的。
董丽凤[8](2019)在《大型预制构件结构性能检验方法的试验研究》文中提出我国对大型预制混凝土构件结构性能检测方法的研究有所欠缺,大型预制混凝土构件由于它的体型大、质量大、重心高且多偏置、振型复杂等特点,试验时所需的荷载大,不容易实现。通过对大型预制构件进行切割,对切割所得的混凝土小柱进行轴压试验,对切割所得的混凝土小梁进行抗弯试验,通过分析轴压试验结果推断大型预制混凝土构件混凝土质量是否满足要求,其内部是否有质量缺陷;通过分析受弯试验结果推断大型预制混凝土构件中的钢筋的性能。结合两部分试验研究结果即可得到大型预制构件结构性能是否合格。针对所提出的切割大型预制构件结构检验性能的方法,将四个大型预制构件切割为24个切割小柱和14个切割小梁,并分别进行轴压与受弯试验研究。通过试验得到小柱的轴向荷载、混凝土应变、钢筋应变和纵向变形等数据,分析小柱的混凝土峰值应力、峰值应变及承载力并通过与规范公式计算结果进行比对,可知局部轴压试验可用于检验大型预制混凝土构件混凝土性能;通过试验得到小梁的抗弯承载力、混凝土应变、钢筋应变、裂缝宽度、裂缝间距以及挠度等数据,分析小梁的抗弯承载力、钢筋应变、裂缝宽度、裂缝间距以及挠度与规范公式计算结果进行比对,可知局部受弯试验可用于检验大型预制混凝土构件钢筋受力性能。结合轴压试验和抗弯试验可检验大型预制构件的结构性能是否满足要求。图102幅;表20个;参127篇。
毛德均[9](2018)在《套箍加固钢筋混凝土中长柱的试验与理论研究》文中指出套箍是加固钢筋混凝土受压构件的一种有效方法,在工程实践中得到了广泛应用。目前针对短柱加固的研究较多,对中长柱加固理论与方法的研究相对不足。鉴于桥梁及其他工程结构中存在大量中长柱这一实际情况,开展套箍加固钢筋混凝土中长柱的研究具有重要理论价值与应用前景。本文通过充分调研国内外研究现状,开展了钢筋混凝土套箍加固RC中长柱的试验与理论研究,取得的主要成果如下:(1)通过两组共8个试件的静力破坏试验,分别研究了套箍层对钢筋混凝土轴压、偏压中长柱的极限承载力提升效果及加固构件的破坏过程、破坏特征和破坏机理。试验结果表明:套箍层对柱子的极限承载力提升效果非常显着,加固后柱子的承载力可以实现成倍增长,对于轴压柱,长细比越大,加固效果较为明显,对于偏压柱,长细比和偏心率越大,加固效果较为明显;加固后的构件全截面应变分布符合平截面假定,构件横向挠曲变形符合正弦曲线分布规律。(2)利用有限元分析软件ANSYS,对开展的模型试验进行了数值模拟计算分析。通过与试验结果进行比较分析,验证了有限元计算结果的可靠性。然后进一步用有限元分析结果对加固构件的受力性能进行了研究,研究结果表明:新老混凝土结合面最可能发生粘结失效的区域在加固构件端部附近;对轴压加固柱,当一阶段荷载水平β<0.7时,β对加固柱的极限承载力基本没影响,当β>0.7时加固柱的承载力开始随β的增大而减小;受β的影响,偏压加固柱主要发生两种破坏极限状态;当β>0.7时,偏压加固柱的极限承载力随β的增大而明显降低。(3)采用切线模量理论,根据材料的本构关系和内外力平衡条件,推导了套箍加固RC轴压中长柱的弹塑性稳定承载力计算方法。在此基础上研究了几种参数对加固柱弹塑性稳定承载性能的影响,研究结果表明:当一阶段荷载水平?(27)0.7时,加固柱的承载力变化不明显,?(29)0.7后,承载力随?的增大而有所减小;长细比l0/b对加固柱的承载力影响明显,随着l0/b增大,加固柱的承载力在逐渐降低;加固柱的承载力随套箍层混凝土强度等级的提高而增大;加固柱的承载力随着套箍层配筋量的增大而增大。根据稳定系数的本质含义,研究了套箍层的混凝土强度和配筋量对加固柱稳定系数φ的影响,结果表明:l0/b≤8时,各种状态下的稳定系数φ变化不明显,等于或接近于1;l0/b>8时,在长细比一定时,随着套箍层混凝土强度提高,φ有所降低,φ随着套箍层配筋量的增大有所提高。根据上述研究结果,给出了加固柱稳定系数φ的确定方法。(4)根据试验和有限元研究结果,基于相应的假定条件,分析了二次受力状态下加固截面受压区混凝土极限压应变的发生位置,定义了套箍加固RC偏压中长柱的两种主要破坏极限状态,对极限状态下的大小偏心相对界限受压区高度进行了分析。推导了加固柱的纵向变形协调方程,釆用变形控制法,以柱跨中截面为破坏控制截面,对加固构件的二阶效应进行了非线性全过程分析。分析表明非线性分析结果和试验结果总体上吻合较好。非线性方法进行的参数分析结果表明:在偏心距一定时,加固柱的最大附加变形fmax随长细比的增大而呈抛物线增大的趋势;在长细比一定时,fmax随偏心距的增大而基本呈线性增大的趋势;fmax随一阶段荷载水平β的提高而增大;fmax随套箍层混凝土强度等级提高而减小。推导了二阶效应的简化计算公式即偏心距增大系数的计算公式。通过分析加固截面混凝土及钢筋的实际应力分布状态,得出了承载力计算的实用方法。(5)通过对套箍加固RC中长柱的工程应用关键技术展开研究,提出了套箍层混凝土材料、粘结界面处理、柱子端部加强和套箍层的混凝土保护层厚度的加固设计建议和构造措施。
蒙秀凡[10](2016)在《钢筋混凝土排架结构二阶效应及其设计方法》文中研究说明现行《混凝土结构设计规范》有关排架结构的二阶效应设计方法依然是以经验成分为主的η-l0法,在有理论瑕疵且缺乏有效分析验证的情况下历经五十年未做修订。本论文为《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中二阶效应设计方法的遗留问题的后续研究工作的一方面,旨在为新一轮《混凝土结构设计规范》有关排架结构二阶效应的修订提供参考依据。随着计算机技术被广泛应用于工程设计,考虑排架结构二阶效应的η-l0法已悄然成为一种老旧的设计方法,但仍有必要澄清其中所蕴含的二阶效应本质,给出等效长度l0的合理取值,达到完善η-l0设计方法的目的。与此同时,美国规范有关二阶效应的设计方法已相当成熟并被各国工程界采纳,因此我们有必要借鉴美国规范的设计理念,通过折减刚度考虑材料非线性,引入考虑刚度折减的弹性二阶分析方法,从而在结构分析层面上解决二阶效应问题,将二阶效应计算还原到结构分析中,改变以往规范只能在截面承载力设计中考虑二阶效应不利影响的做法。基于以上原因,本论文展开系列研究工作并取得以下研究成果:(1)阐明美国《ACI 318-14》规范有关二阶效应附加作用的设计思想和指导准则,分析美国规范提出关于有侧移和无侧移结构的弯矩增大系数法。同时,论证我国适用于排架结构的η-l0法的合理性,并利用弯矩增大系数η的轴力表达式反算等效长度l0。(2)以国家标准图集为参考,在团队之前的单跨排架结构研究的基础上,设计出108个具有典型实际工程意义的两跨排架结构。分析排架结构承受的各类荷载及其作用方式,按照新版荷载规范进行荷载组合并通过弹性二阶分析结果确定各个截面对应的最不利荷载组合。(3)对108个两跨排架算例在各柱段对应的最不利荷载组合下进行弹性一阶和弹性二阶分析,求出对应的弯矩增大系数η和等效长度l0。通过控制单一变量的方法,考察跨度、吊车吨位、风荷载和上下柱高比β对各柱段二阶效应附加作用的影响规律并阐明原因。(4)归纳总结所有两跨排架算例中各柱段对应的弯矩增大系数η和等效长度l0的分布规律,兼顾效率和精度之间的平衡关系,提出具有工程实用性的等效长度系数取值建议:边柱上柱取3.5;边柱下柱取2.7;中柱上柱取1;中柱下柱取1.7。同时,从概念上阐释等效长度l0与现行规范取值间的关系,达到澄清和完善η-l0法的目的。(5)阐明排架结构在承载能力极限状态下表现出的材料非线性与几何非线性特征。对两跨排架结构进行非线性二阶分析,对比弹性二阶与非线性二阶的分析结果,参考美国规范通过折减刚度考虑材料非线性的方法,以结构整体二阶效应等效为前提条件,计算出合理的刚度折减系数α。(6)综合分析34个具有代表性的两跨排架结构的刚度折减系数分布规律,提出具有工程实用性的刚度折减系数α=0.85的取值建议。最后将两跨排架结构刚度按建议值折减后求得的弹性二阶分析结果与非线性二阶分析结果对比,验证取值建议的合理性。
二、任意截面预应力混凝土细长柱的非线性分析(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、任意截面预应力混凝土细长柱的非线性分析(论文提纲范文)
(1)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) |
(2)钢筋混凝土柱二阶效应计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.1.1 二阶效应的基本概念及分类 |
1.1.2 目前二阶效应的主要计算方法 |
1.2 钢筋混凝土柱的稳定问题及计算难点 |
1.2.1 稳定的基本准则 |
1.2.2 钢筋混凝土柱的稳定问题 |
1.2.3 钢筋混凝土柱稳定问题的计算难点 |
1.3 我国现行规范中考虑二阶效应的实用计算方法 |
1.3.1 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) |
1.3.2 《公路桥涵规范》(JTG3362-2018) |
1.4 问题的提出 |
1.4.1 结构层次的简化计算 |
1.4.2 杆件层次的简化计算 |
1.4.3 截面层次的简化计算 |
1.5 本文的主要内容和方法 |
1.5.1 研究的内容和流程 |
1.5.2 研究的方法及创新点 |
第二章 钢筋混凝土矩形构件正截面承载力计算 |
2.1 计算的依据 |
2.1.1 基本假定 |
2.1.2 材料的本构关系 |
2.1.3 杆件的弯曲变形和截面应变的分布 |
2.1.4 承载力极限状态的应变分区 |
2.1.5 计算结果的无量纲化 |
2.2 计算方法和公式推导 |
2.2.1 截面分析计算的条带法 |
2.2.2 矩形截面受压区混凝土内力计算的解析法 |
2.2.3 截面内力的计算 |
2.3 截面内力的计算流程和无量纲诺模图 |
2.3.1 截面n-m-φ的计算流程 |
2.3.2 诺模图的绘制 |
2.3.3 诺模图的应用 |
2.4 小结 |
第三章 诺模图的绘制原理及工程运用 |
3.1 诺模图的绘制原理 |
3.1.1 平行坐标和图尺方程 |
3.1.2 多变量方程诺模图的制作原理及步骤 |
3.1.3 共线行列式的寻找方法 |
3.2 框架柱计算长度系数诺模图的制作 |
3.2.1 无侧移框架柱的μ系数 |
3.2.2 有侧移框架柱的μ系数 |
3.2.3 框架柱μ系数诺模图的绘制 |
3.3 圆形和环形偏压构件配筋计算的α诺模图制作 |
3.3.1 圆形截面图解法推导 |
3.3.2 环形截面图解法推导 |
3.3.3 圆形和环形截面α诺模图的绘制 |
3.3.4 计算例题 |
3.4 小结 |
第四章 钢筋混凝土圆形和环形构件正截面承载力计算 |
4.1 计算方法和公式推导 |
4.1.1 圆形和环形截面应变区域的划分 |
4.1.2 钢筋的连续化计算 |
4.1.3 截面应力和内力的计算 |
4.2 数值计算流程和无量纲诺模图 |
4.2.1 数值计算流程 |
4.2.2 无量纲诺模图的绘制 |
4.3 小结 |
第五章 钢筋混凝土截面弹塑性弯矩-曲率-轴力关系 |
5.1 截面中间状态的应分布和应变变化过程 |
5.1.1 截面中间状态的应变范围 |
5.1.2 应变的变化过程 |
5.2 轴力不变的弯矩-曲率计算方法 |
5.2.1 轴力的取值范围 |
5.2.2 截面初应变的计算 |
5.2.3 截面终应变的计算 |
5.2.4 固定轴力的弯矩-曲率计算流程 |
5.3 曲率不变的轴力-弯矩计算方法 |
5.4 计算实例 |
5.4.1 三种钢筋混凝土截面的弯矩-曲率关系 |
5.4.2 截面配筋率对弯矩-曲率关系的影响 |
5.4.3 曲率对轴力-弯矩关系的影响 |
5.5 小结 |
第六章 钢筋混凝土柱的二阶弹塑性精确算法 |
6.1 共轭梁法的原理 |
6.2 钢筋混凝土柱挠度计算的数值积分法 |
6.2.1 挠度的数值计算过程 |
6.2.2 挠度计算实例 |
6.3 柱子荷载-挠度的计算 |
6.4 柱子的轴力-弯矩关系 |
6.5 小结 |
第七章 钢筋混凝土柱的二阶弹塑性近似计算法 |
7.1 钢筋混凝土柱二阶效应的简化计算方法 |
7.1.1 模型柱法 |
7.1.2 截面承载力的计算 |
7.1.3 截面极限曲率的简化计算 |
7.1.4 柱子轴力-弯矩计算 |
7.2 钢筋混凝土柱考虑二阶效应的图算设计法 |
7.2.1 诺模图的布置 |
7.2.2 诺模图的绘制 |
7.2.3 诺模图的应用与方法对比 |
7.3 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要的结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 (攻读学位期间发表论文目录) |
(3)框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.1.1 结构稳定的重要性 |
1.1.2 结构的平衡稳定概念 |
1.2 目前存在和有待解决的问题 |
1.2.1 钢筋混凝土柱的稳定问题 |
1.2.2 钢筋混凝土结构的稳定问题 |
1.2.3 现有的主要计算方法 |
1.2.4 问题的提出 |
1.3 钢筋混凝土结构稳定的研究综述 |
1.3.1 国外 |
1.3.2 国内 |
1.3.3 小结 |
1.4 本文研究的方案 |
1.4.1 研究对象 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究目标 |
1.4.4 研究方法 |
1.4.5 研究的创新点 |
第二章 确定受压柱计算长度系数的通用算法 |
2.1 受压柱内外刚度 |
2.1.1 受压柱内外刚度概念 |
2.1.2 受压柱侧移类型 |
2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
2.2.1 无侧移受压柱内、外刚度 |
2.2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
2.2.3 应用算例与比较验证 |
2.3 自由侧移受压柱计算长度系数 |
2.3.1 自由侧移受压柱内、外刚度 |
2.3.2 自由侧移受压柱计算长度系数 |
2.3.3 应用算例与比较验证 |
2.4 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
2.4.1 弹性侧移受压柱内、外刚度 |
2.4.2 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
2.4.3 应用算例与比较验证 |
2.5 小结 |
第三章 挠度法求解有侧移框架弹性整体稳定 |
3.1 挠度法的基本原理 |
3.1.1 挠度法的基本概念 |
3.1.2 确定挠度法弯矩图的图乘系数 |
3.2 确定单位荷载作用下的弯矩图 |
3.2.1 标准框架柱反弯点高度比 |
3.2.2 上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值η_b |
3.2.3 上下层高度变化时反弯点高度比修正值η_u和η_w |
3.3 挠度法求解有侧移框架整体稳定承载力 |
3.3.1 挠度法计算单层框架 |
3.3.2 挠度法计算双层框架 |
3.3.3 挠度法计算多层框架 |
3.4 应用算例与比较验证 |
3.5 小结 |
第四章 有侧移框架弹性整体稳定的实用解析算法 |
4.1 结构内外弯矩和内外刚度 |
4.1.1 结构的二阶内、外弯矩 |
4.1.2 结构的二阶内、外刚度 |
4.2 框架的整体内刚度 |
4.2.1 框架重复单元 |
4.2.2 框架层抗侧刚度 |
4.2.3 框架整体抗侧刚度 |
4.3 框架整体稳定承载力计算 |
4.3.1 框架整体外刚度 |
4.3.2 框架临界承载力计算公式 |
4.4 应用算例与比较验证 |
4.5 小结 |
第五章 框架-剪力墙弹性整体稳定承载力的解析算法 |
5.1 忽略框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
5.1.1 基本计算模型 |
5.1.2 能量法求解整体结构稳定 |
5.2 计入框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
5.2.1 弹簧—摇摆柱模型 |
5.2.2 分离柱临界内外刚度比系数 |
5.2.3 框架—剪力墙整体内刚度计算 |
5.2.4 框架—剪力墙整体外刚度计算 |
5.2.5 框架—剪力墙临界承载力计算公式 |
5.3 应用算例与比较验证 |
5.4 小结 |
第六章 考虑二阶效应的钢筋混凝土截面弹塑性承载力的图解算法 |
6.1 计算依据 |
6.1.1 基本假定 |
6.1.2 本构关系 |
6.1.3 截面应变状态分区 |
6.1.4 考虑二阶效应截面承载力计算规范算法 |
6.2 钢筋混凝土矩形截面的计算 |
6.2.1 规范算法 |
6.2.2 截面应力和内力的计算 |
6.2.3 矩形截面无量纲图表 |
6.3 二阶效应计算的无量纲图表 |
6.4 应用算例与比较验证 |
6.5 小结 |
第七章 钢筋混凝土偏心受压柱试验 |
7.1 试验方案 |
7.1.1 试件的设计 |
7.1.2 试件的制作 |
7.1.3 试验方法 |
7.2 试验现象与试验结果 |
7.2.1 试验现象 |
7.2.2 试件的荷载-挠度关系曲线 |
7.3 与弹塑性承载力图解法理论计算值对比 |
7.4 结构刚度变化规律 |
7.4.1 偏心率的影响 |
7.4.2 配筋率的影响 |
7.5 钢筋混凝土受压构件等效折减刚度计算 |
7.6 钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力 |
7.6.1 算例1:单跨双层框架 |
7.6.2 算例2:三层框架-剪力墙 |
7.7 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要工作及结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间发表论文目录) |
(4)超大混凝土冷却塔结构抗震设计关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 冷却塔结构抗震研究现状 |
1.3 隔震技术发展及应用现状 |
1.3.1 新西兰隔震技术的发展与应用 |
1.3.2 日本隔震技术的发展与应用 |
1.3.3 美国隔震技术的发展与应用 |
1.3.4 中国隔震技术的发展与应用 |
1.3.5 地震中隔震建筑的表现 |
1.4 本文主要研究内容及创新点 |
第二章 超大型冷却塔抗震与隔震振动台试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 研究对象 |
2.3 试验模型设计与制作 |
2.3.1 试验模型几何参数 |
2.3.2 试验模型配重方案 |
2.3.3 新型铅粒铁粉混凝土配制 |
2.3.4 试验模型设计 |
2.3.5 试验模型制作 |
2.4 结构响应监测点布置 |
2.5 振动台试验工况 |
2.6 试验现象 |
2.6.1 隔震试验现象 |
2.6.2 抗震试验现象 |
2.7 隔震试验与抗震试验地震反应对比分析 |
2.7.1 隔震与抗震模型结构加速度反应对比 |
2.7.2 隔震与抗震模型结构位移反应对比 |
2.7.3 隔震层相对振动台台面位移轨迹分析 |
2.8 小结 |
第三章 超大型冷却塔斜支柱拟静力试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究对象 |
3.3 试验模型设计与制作 |
3.3.1 试验模型设计 |
3.3.2 试验模型制作 |
3.4 加载方案 |
3.4.1 X支柱加载方案 |
3.4.2 双交叉支柱加载方案 |
3.5 结构响应监测点布置 |
3.5.1 X支柱测点布置 |
3.5.2 双交叉支柱测点布置 |
3.6 拟静力试验工况 |
3.7 试验现象 |
3.7.1 X支柱试验现象 |
3.7.2 双交叉支柱试验现象 |
3.8 X支柱试验数据分析 |
3.8.1 滞回曲线对比 |
3.8.2 钢筋应变对比 |
3.8.3 X支柱内力分析 |
3.9 双交叉支柱试验数据分析 |
3.9.1 滞回曲线对比 |
3.9.2 钢筋应变对比 |
3.9.3 双交叉支柱内力分析 |
3.10 小结 |
第四章 考虑粘结滑移的钢筋混凝土本构模型开发 |
4.1 引言 |
4.2 粘结滑移现象 |
4.3 考虑粘结滑移的钢筋混凝土一维本构模型开发 |
4.3.1 考虑粘结滑移的混凝土材料一维模型开发 |
4.3.2 考虑粘结滑移效应的单轴钢筋模型 |
4.4 考虑粘结滑移的钢筋混凝土二维本构模型开发 |
4.4.1 二维本构模型FSAM介绍 |
4.4.2 一维本构模型Concrete CM介绍 |
4.4.3 考虑粘结滑移的钢筋混凝土二维模型开发 |
4.5 考虑粘结滑移的钢筋混凝土梁柱与壳体模拟方法 |
4.5.1 考虑粘结滑移的梁柱构件模拟方法 |
4.5.2 考虑粘结滑移的壳体模拟方法 |
4.6 考虑粘结滑移的钢筋混凝土一维本构模型验证 |
4.6.1 冷却塔斜支柱拟静力试验介绍 |
4.6.2 考虑粘结滑移的数值模拟分析 |
4.7 考虑粘结滑移的钢筋混凝土二维本构模型验证 |
4.7.1 剪力墙拟静力试验介绍 |
4.7.2 考虑粘结滑移的数值模拟分析 |
4.8 小结 |
第五章 超大型冷却塔结构数值模拟与试验结果对比 |
5.1 引言 |
5.2 数值模拟方法 |
5.2.1 构件模拟方法 |
5.2.2 地震动记录的选取 |
5.2.3 结构响应监测位置 |
5.2.4 数值模拟工况 |
5.3 试验模型有限元模型 |
5.3.1 试验模型参数 |
5.3.2 隔震与抗震试验模型有限元模型 |
5.4 模型结构数值模拟结果与试验结果对比 |
5.4.1 隔震冷却塔数值模型与试验模型分析结果对比 |
5.4.2 非隔震冷却塔数值模型与试验模型分析结果对比 |
5.4.3 隔震与非隔震冷却塔数值模拟结果对比分析 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士期间发表的文章 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
(5)钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究(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 RPC的研究及应用现状 |
1.2.1 RPC材料性能 |
1.2.2 RPC研究概况 |
1.2.3 RPC应用现状 |
1.3 RPC柱研究现状 |
1.4 高强钢筋混凝土柱研究现状 |
1.5 论文的主要研究内容 |
第2章 HRB500 级钢筋RPC中长柱偏压试验研究 |
2.1 试件设计与加载方案 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 试验柱制备 |
2.1.3 试验柱安装与测试装置 |
2.1.4 构件加载方案 |
2.2 材料特性 |
2.2.1 RPC材性试验 |
2.2.2 钢筋材性试验 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试验柱加载现象及破坏形态 |
2.3.2 试验结果汇总 |
2.3.3 试验柱挠度 |
2.3.4 柱中RPC应变 |
2.3.5 纵向钢筋应变 |
2.4 偏压柱承载力计算 |
2.4.1 偏压构件承载力计算公式 |
2.4.2 试验结果与计算结果比较 |
2.5 偏压柱裂缝间距及裂缝宽度计算 |
2.5.1 平均裂缝间距计算 |
2.5.2 最大裂缝宽度计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 钢筋RPC偏压柱数值分析 |
3.1 非线性数值分析方法 |
3.1.1 截面数值分析方法 |
3.1.2 构件数值分析方法 |
3.2 非线性程序验证 |
3.3 偏压柱参数分析 |
3.3.1 参数选择 |
3.3.2 试件概况 |
3.3.3 分析结果 |
3.3.4 参数影响分析 |
3.4 二阶效应分析 |
3.4.1 偏心距增大系数公式推导 |
3.4.2 偏心距增大系数建议公式 |
3.5 本章小结 |
第4章 RPC加固混凝土箱梁应用研究 |
4.1 工程背景 |
4.2 缺陷影响分析 |
4.3 处治措施 |
4.3.1 方案比较 |
4.3.2 处治措施 |
4.4 处治效果分析 |
4.5 实桥检测结果 |
4.5.1 测试方案 |
4.5.2 检测结果 |
4.6 加固截面非线性分析 |
4.6.1 模型简化 |
4.6.2 截面非线性分析 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
(6)偏心受压索支撑方钢管柱整体稳定性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 预应力钢结构 |
1.1.2 预应力索撑柱 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容及意义 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究方法及技术路线 |
第2章 索撑预应力柱理论研究、有限元模拟计算和有限元验证介绍 |
2.1 索撑预应力柱的稳定性研究理论 |
2.1.1 稳定性能的理论解析方法 |
2.1.2 稳定性能的有限元方法 |
2.2 索撑预应力撑杆柱的有限元模拟计算 |
2.2.1 有限元软件ABAQUS |
2.2.2 索撑预应力钢柱分析模型与分析过程 |
2.3 有限元结果和试验数据、理论公式的对比 |
2.3.1 试验结果汇总 |
2.3.2 有限元计算结果与试验数据、理论解析解的对比验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 偏心受压平面单层索撑预应力方钢管柱稳定性能分析 |
3.1 平面单层索撑预应力方钢管柱分析模型 |
3.2 线性分析 |
3.2.1 线性屈曲模态 |
3.2.2 线性屈曲参数分析 |
3.3 非线性分析 |
3.3.1 索撑柱和普通柱的承载力对比 |
3.3.2 初始预应力敏感性分析 |
3.3.3 初始缺陷敏感性分析 |
3.4 参数研究 |
3.4.1 荷载偏心率影响 |
3.4.2 长细比影响 |
3.4.3 撑杆长影响 |
3.4.4 拉索刚度影响 |
3.4.5 折减系数 |
3.5 本章小节 |
第4章 偏心受压平面双层索撑预应力方钢管柱稳定性能分析 |
4.1 平面双层索撑预应力方钢管柱分析模型 |
4.2 线性分析 |
4.3 非线性分析 |
4.3.1 初始预应力影响分析 |
4.3.2 初始缺陷敏感性分析 |
4.4 参数分析 |
4.4.1 荷载偏心率影响分析 |
4.4.2 撑杆长影响分析 |
4.4.3 拉索直径影响分析 |
4.4.4 折减系数 |
4.5 本章小节 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文 |
参与项目 |
(7)基于十三自由度纤维梁模型的混凝土箱梁非线性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外非线性研究现状 |
1.2.1 材料本构关系 |
1.2.2 有限元分析模型 |
1.2.3 非线性方程组的解法 |
1.3 存在的不足 |
1.4 本文研究内容 |
2 基于十三自由度纤维梁模型的非线性研究理论 |
2.1 纤维梁模型理论 |
2.1.1 纤维梁模型简介 |
2.1.2 纤维梁模型研究概况 |
2.2 十三自由度纤维梁模型 |
2.2.1 基本假定 |
2.2.2 单元刚度矩阵的推导 |
2.2.3 非力学应变 |
2.2.4 静力凝聚 |
2.3 本文采用的材料本构模型 |
2.3.1 混凝土本构模型 |
2.3.2 钢筋本构模型 |
2.3.3 预应力筋本构模型 |
2.4 方程组的求解 |
2.5 本章小结 |
3 模型试验验证 |
3.1 钢筋混凝土箱梁算例 |
3.1.1 模型概况 |
3.1.2 结果分析 |
3.2 预应力混凝土箱梁算例 |
3.2.1 模型概况 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 本章小结 |
4 预应力混凝土箱梁的非线性研究 |
4.1 箱梁概况 |
4.1.1 基本参数 |
4.1.2 箱梁加载 |
4.2 全过程受力性能分析 |
4.2.1 荷载-挠度曲线 |
4.2.2 与规范值比较 |
4.3 延性定义 |
4.4 参数分析 |
4.4.1 预应力筋配筋率 |
4.4.2 预应力筋张拉系数 |
4.4.3 非预应力钢筋 |
4.4.5 加载方式 |
4.4.6 使用年限 |
4.5 本章小结 |
5 全过程非线性简化算法 |
5.1 模型定义 |
5.2 控制关键点 |
5.2.1 控制关键点定义 |
5.2.2 控制关键点求解 |
5.3 模型算例 |
5.3.1 算例1 |
5.3.2 算例2 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(8)大型预制构件结构性能检验方法的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 钢筋和混凝土的应用现状 |
1.1.2 预制装配式结构的规范 |
1.1.3 大型预制构件的质量验收 |
1.1.4 大型预制混凝土构件质量的控制问题 |
1.2 国内外预制混凝土结构发展现状 |
1.2.1 预制混凝土结构在国内发展 |
1.2.2 预制混凝土结构在国外发展 |
1.3 混凝土受压本构关系的研究 |
1.4 受压混凝土构件的研究概况 |
1.4.1 受压构件分类和主要研究内容 |
1.4.2 普通钢筋混凝土构件的研究现状 |
1.4.3 偏心受压构件的受力性能 |
1.5 普通钢筋混凝土柱的设计和计算 |
1.6 混凝土结构中受弯构件的研究概况 |
1.6.1 短期刚度或挠度计算方法 |
1.6.2 梁的裂缝宽度理论与研究概况 |
1.7 钢筋混凝土的研究方法和手段 |
1.8 研究中存在的问题 |
1.9 本文研究的主要内容 |
第2章 大型预制构件结构性能检验方法研究方案及材料性能 |
2.1 试验设计与制作 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 构件制作 |
2.1.3 构件切割 |
2.1.4 材料性能试验 |
本章小结 |
第3章 小柱轴心受压试验方案及结果 |
3.1 试验装置及加载方案 |
3.1.1 试验装置 |
3.1.2 加载程序 |
3.1.3 试验量测 |
3.1.4 仪表使用 |
3.1.5 测点布置 |
3.1.6 理论计算 |
3.2 试验现象及结果 |
3.2.1 轴压柱的受力过程 |
3.2.2 试验破坏现象 |
3.2.3 轴压破坏机理 |
3.2.4 试验结果 |
3.3 钢筋与混凝土共同变形分析 |
3.3.1 混凝土与纵筋的应变对比 |
3.3.2 混凝土与箍筋的横向应变对比 |
3.3.3 约束混凝土强度试验分析 |
3.3.4 约束混凝土与配箍间距与形式的关系 |
3.4 荷载—纵向变形曲线分析 |
本章小结 |
第4章 小柱轴心受压性能研究 |
4.1 轴压试验结果分析 |
4.1.1 轴压小柱的受力变形性能 |
4.2 混凝土的受压峰值应变 |
4.3 混凝土的受压峰值应力 |
4.4 轴压小柱的承载力计算分析 |
4.5 轴压小柱承载力的计算 |
本章小结 |
第5章 小柱轴心受压的本构关系 |
5.1 切割小柱受压混凝土应力和应变峰值 |
5.1.1 混凝土峰值压应变计算 |
5.1.2 混凝土峰值压应力的计算 |
5.2 轴压柱混凝土受压应力应变曲线 |
5.2.1 轴压柱实测混凝土应力应变曲线比较 |
5.2.2 考虑配筋影响的切割轴压小柱混凝土应力应变全曲线 |
5.3 混凝土受压本构模型及其应用 |
5.3.1 混凝土受压的本构模型 |
5.3.2 计算结果与试验结果的比较 |
5.3.3 本文建议混凝土受压应力应变曲线的应用 |
本章小结 |
第6章 小梁抗弯试验研究 |
6.1 试验装置及加载方案 |
6.1.1 试验装置 |
6.1.2 加载程序 |
6.1.3 测点布置 |
6.1.4 加固 |
6.1.5 试验量测 |
6.1.6 仪表使用 |
6.1.7 各类荷载的确定方法 |
6.1.8 试验荷载的实测值取值 |
6.1.9 试件理论值计算 |
6.2 试验现象及结果 |
6.2.1 试验现象 |
6.3 试件承载能力分析 |
6.3.1 试件平截面假定验证 |
6.3.2 试验小梁钢筋荷载—应变曲线分析 |
6.3.3 试验梁跨中弯矩—挠度曲线分析 |
6.3.4 正截面荷载验算 |
6.3.5 试件正常使用极限状态裂缝分析 |
6.3.6 试件正常使用极限状态下的挠度分析 |
6.4 在不同影响因素下对试验小梁的承载力分析 |
6.4.1 混凝土强度 |
6.4.2 截面有效高度 |
6.4.3 上部纵筋配筋率 |
6.4.4 纵筋偏置 |
6.5 在不同影响因素下对试验小梁的裂缝和挠度的分析 |
6.5.1 混凝土强度 |
6.5.2 上部纵筋配筋率 |
6.5.3 构件截面有效高度 |
6.5.4 纵筋偏置 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 各构件附图详情 |
附图1 试件箍筋与混凝土横向应变荷载应变曲线图 |
附图2 所有试件混凝土应力应变曲线的比较 |
附图3 构件裂缝图 |
附图4 小梁截面应变分布图 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(9)套箍加固钢筋混凝土中长柱的试验与理论研究(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 套箍加固钢筋混凝土柱的研究状况 |
1.2.1 理论研究 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 有限元计算分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 套箍加固RC中长柱的试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验材料 |
2.2.3 试件制作 |
2.2.4 观测方案 |
2.2.5 极限承载力和竖向位移预估 |
2.2.6 加载方案 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试件破坏过程及新老混凝土的粘结情况 |
2.3.2 极限承载力 |
2.3.3 荷载—跨中应变曲线 |
2.3.4 荷载—变形曲线 |
2.3.5 套箍层与核心柱的共同工作性能 |
2.4 本章小结 |
第3章 模型试验的数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 单元类型及材料本构关系 |
3.2.2 网格划分 |
3.2.3 边界条件及求解设置 |
3.3 有限元计算结果分析 |
3.3.1 轴压柱 |
3.3.2 偏压柱 |
3.4 本章小结 |
第4章 套箍加固RC轴压中长柱的承载力理论研究 |
4.1 引言 |
4.2 加固柱的稳定分析 |
4.2.1 承载力计算的切线模量理论 |
4.2.2 承载力计算的理论推导 |
4.2.3 承载力的求解 |
4.3 承载力的影响参数分析 |
4.4 稳定系数分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 套箍加固RC偏压中长柱的承载力理论研究 |
5.1 引言 |
5.2 承载力计算分析的基本理论 |
5.2.1 理论分析基本假定 |
5.2.2 承载力计算基于的极限状态分析 |
5.3 二阶效应分析 |
5.3.1 二阶效应的非线性分析 |
5.3.2 二阶效应的简化计算 |
5.4 承载力计算推导 |
5.4.1 极限状态下截面的应力 |
5.4.2 承载力计算 |
5.5 本章小结 |
第6章 套箍加固RC中长柱的工程应用分析 |
6.1 引言 |
6.2 加固设计方法与实施步骤 |
6.2.1 加固设计的基本过程 |
6.2.2 设计建议与计算过程 |
6.2.3 新老混凝土结合面的关键技术问题 |
6.3 加固施工工艺及主要技术要点 |
6.4 加固效果评价 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(10)钢筋混凝土排架结构二阶效应及其设计方法(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 二阶效应的基本概念和设计方法 |
1.2 η-l_0法 |
1.2.1 基本思路 |
1.2.2 弯矩增大系数的表达式 |
1.3 美国《ACI 318-14》规范有关二阶效应的准则 |
1.3.1 关于有支撑和无支撑的准则 |
1.3.2 关于忽略长细效应的准则 |
1.3.3 关于无侧移结构的弯矩增大法 |
1.3.4 关于有侧移结构的弯矩增大法 |
1.4 国内外二阶效应的研究概况 |
1.5 本论文的研究目的与内容 |
2 排架结构二阶效应分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 分析方法与软件 |
2.2.1 分析思路 |
2.2.2 排架结构等效长度的计算公式 |
2.2.3 分析软件 |
2.3 排架建模参数 |
2.3.1 分析模型 |
2.3.2 模型参数 |
2.4 排架结构的荷载 |
2.5 最不利荷载组合的确定 |
2.5.1 荷载组合 |
2.5.2 内力组合 |
2.6 本章小结 |
3 排架结构二阶效应规律及其等效长度 |
3.1 引言 |
3.2 算例参数及筛选 |
3.2.1 算例编号 |
3.2.2 选择对比算例 |
3.3 两跨排架结构边柱上柱二阶效应规律 |
3.3.1 计算结果 |
3.3.2 跨度和吊车吨位的影响分析 |
3.3.3 风荷载的影响分析 |
3.3.4 上下柱高比的影响分析 |
3.4 两跨排架结构边柱下柱二阶效应规律 |
3.4.1 计算结果 |
3.4.2 跨度和吊车吨位的影响分析 |
3.4.3 风荷载的影响分析 |
3.4.4 上下柱高比的影响分析 |
3.5 两跨排架结构中柱上柱二阶效应规律 |
3.5.1 计算结果 |
3.6 两跨排架结构中柱下柱二阶效应规律 |
3.6.1 计算结果 |
3.6.2 跨度和吊车吨位的影响分析 |
3.6.3 风荷载的影响分析 |
3.6.4 上下柱高比的影响分析 |
3.7 考虑工程实用性的等效长度系数取值建议 |
3.7.1 数据图表 |
3.7.2 取值建议 |
3.8 本章小结 |
4 对排架结构刚度折减系数的研究 |
4.1 引言 |
4.2 排架结构折减刚度的基本原理和分析程序 |
4.2.1 几何非线性和材料非线性 |
4.2.2 排架结折减刚度的基本原理 |
4.2.3 分析程序简介 |
4.3 两跨排架结构刚度折减系数的分析过程 |
4.3.1 有关荷载的分析方案 |
4.3.2 分析过程关键点概述 |
4.3.3 计算刚度折减系数的方法 |
4.4 两跨排架结构刚度折减系数的取值建议 |
4.4.1 计算结果与分析 |
4.4.2 刚度折减系数取值建议 |
4.4.3 验证建议值的合理性 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 后续工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、任意截面预应力混凝土细长柱的非线性分析(论文参考文献)
- [1]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)
- [2]钢筋混凝土柱二阶效应计算方法研究[D]. 伍时龙. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究[D]. 兰树伟. 昆明理工大学, 2019(06)
- [4]超大混凝土冷却塔结构抗震设计关键问题研究[D]. 刘永彬. 中国地震局工程力学研究所, 2019(01)
- [5]钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究[D]. 陈正. 湖南大学, 2019(06)
- [6]偏心受压索支撑方钢管柱整体稳定性能研究[D]. 杨浴儿. 西南大学, 2019(01)
- [7]基于十三自由度纤维梁模型的混凝土箱梁非线性研究[D]. 王富平. 兰州交通大学, 2019(03)
- [8]大型预制构件结构性能检验方法的试验研究[D]. 董丽凤. 华北理工大学, 2019(04)
- [9]套箍加固钢筋混凝土中长柱的试验与理论研究[D]. 毛德均. 西南交通大学, 2018(03)
- [10]钢筋混凝土排架结构二阶效应及其设计方法[D]. 蒙秀凡. 重庆大学, 2016(03)
标签:承载力论文; 刚度论文; 预应力混凝土论文; 框架柱论文; 混凝土结构设计规范论文;