一、钢筋混凝土截面开裂以后的扭转刚度(论文文献综述)
《中国公路学报》编辑部[1](2014)在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中进行了进一步梳理为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
祝明桥[2](2004)在《混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析》文中研究说明本文对混凝土薄壁箱梁进行了一系列的试验研究与分析,包括普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能、体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯性能以及配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱梁受扭性能的试验研究与分析,解决了混凝土薄壁箱梁抗弯和抗扭计算中的若干问题。主要研究成果如下: (1) 通过一系列普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能的试验研究,包括均布荷载或集中荷载作用下伸臂梁、连续梁和简支梁弹性阶段受力性能的试验研究以及在集中荷载作用下简支梁破坏阶段受力性能的试验研究,证实了混凝土薄壁箱梁抗弯存在剪力滞现象,同时截面腹板处应变沿高度分布基本符合平截面假定。通过弹性阶段受力性能试验研究得到的翼缘等效宽度计算系数试验值,与JTG D62-2004规范值比较发现:伸臂箱梁根部、连续箱梁中间支座和跨中截面,规范值偏安全;而简支箱梁跨中截面试验值与规范值吻合较好。简支箱梁破坏性试验研究结果揭示了跨中截面受压翼缘等效宽度计算系数全过程变化规律,证实了普通钢筋混凝土薄壁箱梁具有良好的抗弯性能和延性。 (2) 结合混凝土薄壁箱梁的特点,选用合适的单元模型和材料本构关系,利用ANSYS大型有限元分析程序,对普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能全过程试验进行了模拟分析,分析结果与试验结果吻合良好,并探究了引起简支箱梁跨中截面受压翼缘等效宽度计算系数变化的主要原因,关键在于截面相对受压高度ξ和受压翼缘最大应变εc的不同。在此基础上进行了大量参数分析,并给出了简支混凝土薄壁箱梁在弹性工作状态下和承载力极限状态下跨中截面翼缘宽度等效计算系数的计算公式。 (3) 应用混凝土简支薄壁箱梁跨中截面翼缘等效宽度计算系数分析结果,进行了试验简支箱梁等效后的工字型截面梁全过程分析,分析结果与试验结果吻合良好。同时,结合混凝土薄壁箱梁抗弯承载力极限状态下的特点—以受拉区钢筋应变达到0.01为标志,推导得出了混凝土薄壁箱梁抗弯极限承载力计算公式和设计公式。混凝土薄壁箱梁在正常使用极限状态下裂缝和挠度验算,可以不考虑其翼缘等效宽度计算系数,直接按现行规范相关公式验算。 (4) 通过体外预应力混凝土薄壁箱梁全过程试验研究与分析,证实了其体外预应力损失可以按JTG D62-2004规范中后张法相关公式计算,其实测结果与计算结果基本吻合;试验揭示了体外预应力筋应力增量主要取决于构件的整体变形和体外预应力筋偏心距的大小,并推导得出了混凝土开裂前和开裂后的体外预应力筋应力增量计算公式:体外预应力筋极限应力增量实测值与加拿大A23.3-94规
王宇航[3](2013)在《曲线梁桥钢管混凝土桥墩的扭转效应研究》文中研究表明在曲线钢-混凝土组合梁桥体系中,钢管混凝土墩柱的扭转效应将对整体结构在地震作用下的力学行为产生较大的影响,论文对钢管混凝土柱在复杂受力状态下抗扭的力学性能和数值模型开展了系统的研究,取得的主要研究成果如下:(1)基于ABAQUS的用户自定义子程序UMAT,开发了不考虑截面非线性扭转效应的钢-混凝土组合结构纤维梁单元,用于组合结构构件在轴力和弯矩作用下的弹塑性滞回反应分析时建模速度、计算效率和精度均较高,在分析构件中仅存在轴力和弯矩作用的结构体系时相比传统建模方式的有限元模型优势较大。(2)通过14个钢管混凝土柱在不同加载模式下的拟静力往复加载试验,得到了钢管混凝土柱在往复扭矩荷载作用下的破坏过程、破坏模式以及扭矩-扭转角滞回特性,以及在加载全过程中的应变状态及相应的变化规律,初步揭示了钢管混凝土的抗扭机理,并为本文后续研究工作提供了基础试验依据。(3)基于大型通用有限元程序ABAQUS建立了钢管混凝土柱的“壳-实体”精细有限元模型,同时建立了钢管混凝土柱的“分层筒”理论模型,通过选用合理的混凝土材料本构关系,对钢管混凝土柱的抗扭力学行为进行了有效的模拟计算,进一步揭示了钢管混凝土柱在复杂受力状态下的抗扭机理。(4)在已有研究基础上,建立了考虑扭转效应的钢管混凝土纤维梁模型,并基于ABAQUS的用户自定义子程序UEL实现了单元的开发,与试验结果的对比结果表明考虑扭转效应的纤维梁模型能够有效考虑钢管混凝土截面的非线性扭转特性,在保证求解结果的准确性及建模速度的同时,可以获得较高的求解效率。(5)将考虑扭转效应的钢管混凝土纤维梁单元应用于曲线钢-混凝土组合梁桥在地震作用下的弹塑性时程反应分析,考察了模型的有效性和适用性。在此基础上,对曲线钢-混凝土组合梁桥在水平地震作用下的墩柱扭转效应和关键影响参数进行了初步的探讨。本论文提出的考虑扭转效应的钢管混凝土纤维梁模型可为分析曲线钢-混凝土组合梁桥体系在地震作用下的力学行为和受力机理提供有力的工具。本论文获得国家自然科学基金项目(51138007),教育部博士研究生“学术新人奖”资助。
刘继明[4](2004)在《钢筋混凝土复合受力构件受扭行为和设计方法的研究》文中指出普通混凝土及高强混凝土随着高层建筑的发展得到广泛的应用,有必要对普通混凝土和高强混凝土承受弯压剪扭复合受力构件的结构性能做进一步研究。本文通过35根试件的试验研究和理论分析,对复合受力的混凝土框架柱的受扭行为和抗震性能进行了研究。具体为以下几个方面的内容。 通过9根承受双向偏压、弯、剪构件在反复扭矩作用下的试验研究,以轴压比和相对偏心距为主要研究参数,揭示钢筋混凝土构件中双向偏压剪反复扭矩作用下的破坏特征、开裂扭矩、刚度、强度、延性等特性和耗能性能,从而确定其开裂承载能力和极限承载能力及变形性能。 通过14根承受单向压、弯、剪,单调扭矩复合作用的高强钢筋混凝土构件和9根高强混凝土、3根高性能混凝土框架柱在双向压弯剪反复扭矩复合作用的模型试验研究,首次研究了高强混凝土框架柱在翘曲截面上的受力行为,探讨了高强混凝土框架柱抗扭性能的受力机理。以轴压比和相对偏心距为主要研究参数,揭示高强钢筋混凝土构件在单向、双向偏压剪单调、反复扭矩作用下的破坏特征、开裂扭矩、刚度、强度、延性等特性,分析了影响高强混凝土框架柱抗扭承载力的因素。 研究了承受双向压弯剪扭复合受力的普通和高强混凝土框架柱的抗震性能。在9根普通混凝土、12根高强钢筋混凝土框架柱在双向压弯剪反复扭矩复合作用的模型试验研究的基础上,对普通和高强混凝土框架柱的抗震特性和滞回特性进行了分析,研究了各影响因素对钢筋混凝土复合受扭构件抗震性能的影响。 本文对钢筋混凝土构件抗震性能进行了评论,对钢筋混凝土双向压弯剪构件在反复扭矩作用下的滞回特性及滞回模型存在的问题进行了分析,同时也分析了抗震性能中较为关键的两部分抗震性能--延性性能和耗能性能,讨论了各种影响因素对延性和耗能的影响,给出了双向压弯剪及反复扭矩作用下恢复力模型中各种滞回环的建立的方法,建立了钢筋混凝土复合受扭构件的恢复力模型 本文采用有限元非线性分析方法对弯压剪扭复合受力下的钢筋混凝土结构的非线性性能进行分析研究。在建立钢筋混凝土的有限元模型时,混凝土采用的单元为八节点六面体等参单元,钢筋单元分为两种情况,纵向钢筋采用分离式钢筋单元,箍筋采用埋藏式钢筋单元,即箍筋作为附着在混凝土等参数单元内或单元上的“膜单元”。混凝土本构关系和破坏准则采用混凝土边界面模型。该模型是一种功能较强的模型,可以用于混凝土三向受力的情况,采用损伤概念来反映混凝 摘要土连续性刚度退化现象和非线性性能,把材料参数与混凝土一些物理现象组合在一起,使得这种模型应用于混凝土三向受力时与实验结果的一致性和计算上的困难得以解决。可以模拟混凝土受力后的各种特性,如混凝土的非线性应力一应变关系,循环荷载作用下的刚度退化现象,剪力引起的混凝土的压缩和膨胀现象和超过强度极限的应变软化现象等,且这种模型的最大优点是表达形式简单,模型参数比较容易确定,便于应用。基于混凝土在压、弯、剪、扭复合受力作用下的情况,需要对这种结构在各种荷载情况下的内力变形状况和破坏性状进行较为精确的分析,本文采用边界面模型对混凝土复合受力性能进行非线性分析,能有效、精确地分析复合受力构件在各种荷载作用下全过程的受力行为,为理论分析提供各方面的验证。 本文将斜压场理论中的斜压杆表达成在平面内承受剪应力和正应力的钢筋混凝土薄膜元,借助析架模型,满足二维应力平衡条件、莫尔应变协调条件和混凝土的双轴软化本构关系,揭示钢筋混凝土复合受力构件在受力一变形全过程中受力行为和工作性能,为研究复合受扭构件的变形行为打下了坚实的基础。应用这种方法,本文首次对高强钢筋混凝土压弯剪扭复合受力构件进行了非线性全过程分析,对考虑软化的混凝土本构关系进行了修正,对混凝土斜压场进行了简化,经分析计算与试验结果对比符合较好,说明薄膜元理论对钢筋混凝土复合受扭构件受力行为的全过程分析是一种有效的方法。 本文将单向加载、反复加载、单向受扭、反复受扭、普通混凝土、高强混凝土构件用基于空间析架模型的统一理论来描述,得出了反映复合受扭受力行为的强度相关关系,该统一理论能较好地描述复合受扭构件各方面的受力性能,包容性较强,在该理论的基础上,得出了复合受扭构件承载能力的计算公式,概念清楚,公式简单,在此基础上,得出符合设计人员设计习惯的类同于现行规范的设计公式,更加真实地反映了此类构件的受力行为和承载能力。
沈孔健[5](2018)在《单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究》文中指出波形钢腹板组合箱梁是以波形钢腹板取代传统混凝土箱梁中的混凝土腹板而形成的一种钢-混凝土组合结构。由于波形钢腹板的厚度较小,波形钢腹板组合箱梁的抗扭刚度要比传统混凝土箱梁的小得多。特别是具有较大宽高比的单箱多室波形钢腹板组合箱梁,在偏载的作用下将承受较大的扭矩,扭转效应不容忽视。为揭示单箱多室波形钢腹板组合箱梁的抗扭机理,掌握其在外加扭矩作用下的力学行为,本文采用模型试验研究、有限元分析与理论分析相结合的方法,对单箱多室波形钢腹板组合箱梁的纯扭性能进行了系统性的研究。主要的研究工作和成果如下:(1)在单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析的既有理论模型RA-STMT和FA-STMT的基础上,引入新的波形钢腹板与混凝土顶底板变形协调关系,将适用于钢筋混凝土构件纯扭转分析的TS-STMT模型和SMMT模型扩展到单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能全过程分析中。经对比,SMMT模型对扭转性能的预测结果优于TS-STMT模型,可更合理地描述钢筋混凝土单元在组合箱梁中的双轴应力应变状态并准确预测组合箱梁的扭转性能,为单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型的开发提供了理论基础。(2)在新设计的扭转试验装置上开展了单箱双室和单箱三室波形钢腹板组合箱梁的纯扭转试验,初步揭示了单箱多室波形钢腹板组合箱梁的抗扭机理。通过试验获得了组合箱梁在外加扭矩作用下的扭矩-扭率全曲线、混凝土顶底板裂缝分布规律、波形钢腹板的破坏模式、混凝土顶底板与波形钢腹板剪应变的变化规律以及钢筋轴向应变的变化规律,为单箱多室波形钢腹板组合箱梁的有限元分析模型和理论分析模型的建立提供了试验依据。(3)采用有限元软件ABAQUS建立了单箱多室波形钢腹板组合箱梁的有限元模型,明确了混凝土本构模型中损伤因子的确定方法,有效模拟了波形钢腹板组合箱梁在纯扭矩作用下的力学行为,进一步揭示了该类结构在纯扭矩作用下的抗扭机理。参数化分析结果表明,在给定范围内,抗扭承载力与横向钢筋配筋率、波形钢腹板的厚度、屈服强度以及横向位置分布近似成线性比例关系,同时可以近似认为抗扭承载力随着混凝土抗压强度和腔室数(210室)的增加而线性增大。有限元分析结果表明,离扭转中心越远的腔室内的混凝土顶底板外表面上的剪应变越小,而离扭转中心越远的波形钢腹板的剪应变越大,单箱多室波形钢腹板组合箱梁各波形钢腹板间的平均剪应变关系以及不同腔室内混凝土板间的平均剪应变关系均可近似用统一的拟合公式来表示,该公式为单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型的建立提供了研究基础。(4)提出了适用于单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析的SMMT统一模型,该模型可以较准确地预测不超过10室的单箱多室波形钢腹板组合箱梁的纯扭性能。同时,在理论分析和既有规范的基础上,提出了单箱多室波形钢腹板组合箱梁抗扭承载力的实用计算公式。基于中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)得到的抗扭承载力实用计算公式可用于单箱多室波形钢腹板组合箱梁的扭转设计和验算。(5)开展了有/无FRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁的二次加载试验,得到了扭矩-扭率全曲线、混凝土顶底板和波形钢腹板的破坏模式、波形钢腹板剪应变的变化规律以及CFRP条带轴向应变的变化规律,初步揭示了有/无CFRP加固的单箱多室波形钢腹板组合箱梁二次加载时的抗扭机理。在SMMT统一模型的基础上,结合混凝土、钢筋和波形钢腹板在循环加载时的材料本构关系特征和CFRP加固对钢筋混凝土单元受力状态及材料本构关系的影响,建立了有/无CFRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁二次加载时的纯扭转分析模型。经试验验证,该模型可预测单箱多室波形钢腹板组合箱梁及CFRP加固后在二次加载条件下的纯扭性能。试验和理论分析结果表明,应对组合箱梁全截面进行加固,以充分发挥混凝土顶底板和波形钢腹板的抗扭能力,保证整个截面能共同抵抗外加扭矩的作用。
黄音[6](2004)在《大跨度预应力次梁楼盖边梁——楼面梁协调扭转试验及研究》文中研究说明在混凝土整体框架中,边梁因变形协调而发生协调扭转,其协调扭矩值取决于边梁扭转线刚度与楼面梁弯曲线刚度之间的比值以及现浇板由其刚性平面效应形成的空间阻扭作用。由于混凝土材料的非线性性质,以及杆件开裂后扭转刚度、弯曲刚度下降的影响,边梁协调扭矩值难以准确计算。到目前为止,边梁协调扭转的计算方法在我国混凝土结构设计规范 GB50010-2002 中尚属空白。 与常规楼盖结构不同的是,在由非预应力边主梁和大跨度预应力次梁组成的大跨度现浇楼盖中,边主梁扭转线刚度与楼面梁弯曲线刚度的比值较大,从而导致其边梁中的协调扭矩要大的多。边主梁协调扭转设计方法的欠缺阻碍了大跨度预应力次梁楼盖的发展与推广。 为了解决这一问题,本论文共完成了 4 个楼盖体系的大型协调扭转性能试验,每个体系均由两端约束边主梁与其间的大跨度预应力次梁组成(平面尺寸6m×8m,其中两个楼盖体系不带现浇板,另两个楼盖体系带现浇板)。通过精心设计的边主梁端约束条件细致测定了预应力次梁与边主梁间的弯扭内力重分布全过程,识别了现浇板对边梁协调扭转的影响。利用自编空间刚架杆系结构非线性有限元程序实现了对大型弯扭试验体系的非线性有限元模拟,其中通过输入折减刚度的规律实现了对组合扭转效应的模拟,模拟与试验结果符合良好。同时采用 ANSYS 三维实体模型做了并行验算。在分析总结本文完成的大型试验结果及有关研究成果的基础上,本论文提出了有别于“零刚度”法、“塑性设计”法、“弹性扭矩折减”法的基于扭转刚度的边主梁协调扭矩计算方法,给出了有、无现浇板情况下边主梁扭转刚度的取值建议,其成果可以起到弥补国家设计标准空缺的作用。 通过以上试验及研究,本论文得出以下结论: 1、大跨度预应力次梁楼盖的边主梁始终处于弯剪扭复合受力状态下,其协调扭矩不可忽略。 2、在开裂以前,结构可按弹性方法计算,边主梁的扭转刚度为弹性分块扭转刚度值的 0.64 倍,受扭翼缘的有效宽度可按 GB50010-2002 规范的建议值取为 3 倍翼缘厚。 3、边主梁开裂验算时应考虑剪扭共同作用的影响,其验算公式可采用T/Tcr0+V/Vcr0=1,式中的 Tcr0为纯扭作用下的开裂扭矩,Vcr0为弯剪作用下的开裂剪力。 4、边主梁开裂将削弱边主梁的扭转刚度,而楼面梁的开裂会减小其弯曲刚度。出现在跨中或梁端的这些开裂都将导致楼盖结构中的内力重分布,这种内力重分布 I<WP=6>中文摘要 使得按弹性方法计算的开裂后边梁内的协调扭矩是不准确的,也是不经济的。5、边梁开裂后的扭转刚度仅为开裂前的几分之一。对于无整浇板的边主梁,其裂后扭转刚度可取为开裂前的 5﹪~10﹪;有整浇板的边主梁,其值可取为开裂前的 10﹪~40﹪。6、开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这一现象与美国混凝土委员会(ACI)规范所提出的有限设计法的基本假定有显着区别。7、在试验中,边主梁的开裂扭矩、极限扭矩均大于 ACI 规范。因此,零刚度法是不应采用的,ACI的塑性设计法则低估了边梁中的扭矩值。8、有整浇板的情况下,边主梁开裂前,板中确有“阻扭”作用存在,边梁的扭转角也因此得以减小。边主梁开裂后,随着裂缝的逐渐发展,“阻扭”作用逐渐减弱,在极限荷载下已可忽略其影响。9、试验中发现,主梁腰筋和箍筋对控制斜裂缝的发生和发展起着明显的作用。建议边梁腰筋间距宜控制在 200mm 以内,直径不小于φ12;最大剪扭受力区段内边梁箍筋的用量不宜少于φ8@100。10、在结构设计中,对楼面梁施加预应力、将楼面梁设计成较边梁先坏、减小边梁-楼面梁相交处预应力筋合力中心距边梁梁底的距离等都是有效的工程处理办法。
程坤[7](2014)在《钢筋混凝土箱梁复合受力特性的试验与理论研究》文中进行了进一步梳理在役钢筋混凝土箱梁桥一般都处于弯剪扭共同作用的复合受力状态。本文结合国家自然科学基金项目“在役混凝土箱梁桥时变承载力的分析理论及试验研究(51178416)”,以独柱式钢筋混凝土连续箱梁桥为背景,从理论、试验和数值分析的角度对钢筋混凝土箱梁的复合受力特性进行探索。主要研究内容及成果如下:(1)提出了基于桁架模型的复合受力钢筋混凝土箱梁构件迭代配筋设计方法,并给出了详细的计算流程。(2)设计制作并完成了4个不同设计参数的独柱式钢筋混凝土双跨连续箱梁复合受力模型试验研究工作。研究探讨了不同边界及加载方式下箱梁的纵应力沿横向的分布规律;对比给出了不同设计参数下箱梁的裂缝扩展特征及破坏模式;讨论了不同配筋和宽跨比对箱梁强度、刚度等力学特性的影响。试验结果验证了提出的配筋设计方法的合理性。(3)基于有限元软件MSC.Marc的弹塑性+断裂混凝土模型,同时考虑支座接触效应和Rots裂缝面剪切模型,建立了试验构件的有限元模型。与试验对比结果表明,该模型可以较好的模拟试验的加载过程,构件抗弯和抗扭刚度的变化规律及开裂模式均与试验结果吻合良好。(4)对独柱式钢筋混凝土连续箱梁的横向倾覆稳定性进行了探讨。分析认为,箱梁抗倾覆安全性验算时应综合考虑跨径、截面形式、配筋等因素;设置抗拉支座可以显着提高箱梁的抗倾覆能力,但墩梁固结对于改善箱梁横向稳定性的效果并不明显。(5)基于正截面抗弯承载能力计算方法,引入剪扭钢筋混凝土构件的桁架理论,导出了复合受力混凝土箱梁的弯剪扭强度关系表达式,并提出了简化计算公式。计算结果表明,对于弯扭构件,用所提出的简化计算公式得到的弯扭强度关系曲线与试验和数值结果均吻合较好;与本文4个弯剪扭箱梁构件的试验结果相比,其计算结果整体偏于保守。(6)提出了适用于钢筋混凝土箱梁复合受力全过程分析的改进板-桁模型。该模型考虑了等效剪切厚度沿腹板的变化情况,可以进行复杂截面箱梁的复合受力全过程分析。与试验对比结果表明,该模型可以较好地预测复合受力钢筋混凝土箱梁构件的荷载-变形曲线和荷载-钢筋应变曲线等力学响应;同时,还能进一步预测给出构件各箱壁的主应力(裂缝)倾角。(7)提出了基于改进板-桁模型的复合受力钢筋混凝土箱梁裂缝评估方法及流程。结合剪力墙等平面受力钢筋混凝土构件裂缝控制问题的研究成果,通过提取非线性全过程分析过程中的主压应变、主拉应变、等效剪切厚度等参数,计算得到裂缝宽度和平均裂缝间距等特征参数。结果表明,不同加载等级下箱梁构件加载侧腹板的平均裂缝间距计算结果与试验观测统计值吻合较好;在裂缝扩展阶段,荷载-裂缝宽度的变化曲线与试验观测值基本一致。(8)提出了综合考虑粘结滑移效应及正交配筋效应的钢筋修正本构模型;并进一步引入钢筋和混凝土材料劣化模型,研究给出了基于改进板-桁模型的复合受力钢筋混凝土箱梁时变承载力的计算流程。算例结果表明,对纯扭和弯剪扭混凝土构件,考虑粘结滑移的钢筋修正本构可以更好的模拟构件裂后抗扭刚度的退化情况。L1构件在寿命期内抗扭强度将经历“提高-稳定-下降”的过程,在给定的一般大气环境和扭弯比受力条件下,100年后该构件抗扭强度会出现约15%的损失。
佟兆杰[8](2018)在《GFRP-混凝土-钢组合梁桥力学性能的试验研究及理论分析》文中进行了进一步梳理GFRP(glass fiber-reinforced polymer,即玻璃纤维增强复合材料)-混凝土-钢组合梁桥是一种新型桥梁结构形式。该种桥梁由GFRP-混凝土组合板、钢梁及抗剪连接件组成。横桥向的荷载由GFRP-混凝土组合板承担,顺桥向的荷载由GFRP-混凝土-钢组合梁承担,组合板与钢梁界面的剪力由抗剪连接件承担。在施工过程中,GFRP板作为施工中的永久模板使用,可以减少施工流程,节省木模板用量;在使用过程中,GFRP板可以代替桥面板中的部分底层钢筋,并有效阻挡来自桥面板底部的环境侵蚀,提高组合梁桥的耐久性。为了掌握该种桥梁的设计方法,本文对GFRP-混凝土组合板、GFRP-混凝土-钢组合梁、GFRP-混凝土-钢连接件的力学性能进行了研究。主要研究工作如下:1.为研究GFRP-混凝土简支板的静力性能并探索改进组合板延性的方法,进行了5个不同连接程度的GFRP-混凝土简支板静载试验,通过界面破坏前后连接机理的改变来探索改善组合板延性的方法。试验表明,砾石覆盖率的变化会改变组合板的破坏模式、极限承载力及延性,合理的砾石覆盖率可以使组合板在砾石界面破坏前具有较好的刚度,在砾石界面破坏后具有较好的延性,并且拥有较高的承载力。2.为研究GFRP-混凝土连续板的静力性能以及正常使用状态下连续板的分析方法,进行了3片具有不同配筋率的连续板静载试验。试验及理论分析表明,钢筋屈服前,正、负弯矩截面的应变分布符合平截面假定;随着配筋率的增高,GFRP-混凝土连续板的变形减小;在整个加载过程中,连续板发生了明显的内力重分布,负弯矩截面在钢筋屈服后可以依靠GFRP肋板继续承担弯矩;采用共轭梁法可以分析连续板的内力重分布;采用加筋混凝土板的裂缝宽度及变形计算方法可以计算组合板的裂缝宽度及变形。3.对组合板破坏前的非线性分析方法以及破坏时的弯剪承载力计算方法进行了研究。基于截面分析法建立了具有可靠连接的组合板非线性分析模型,理论模型求得的GFRP底板应变、跨中变形、内力重分布与实测值吻合良好。基于现有组合板抗剪承载力算法的比较结果以及GFRP板承担剪力的分析结果,建立了GFRP-混凝土组合板抗剪承载力计算方法。4.为研究GFRP-混凝土-钢组合梁的静力性能,进行了GFRP-混凝土-钢连接件的推出试验、GFRP-混凝土-钢简支梁弯曲试验、GFRP-混凝土-钢连续梁弯曲试验。研究结果表明GFRP板对栓钉连接件的刚度及极限承载力没有显着影响;由于GFRP板的约束,组合梁中混凝土顶面的极限压应变、组合梁的极限变形得到了提高,组合梁的破坏过程及机理也发生了改变;GFRP-混凝土-钢组合梁正、负弯矩区的抗弯承载力可以使用不计GFRP板的塑性抗弯承载力计算方法进行计算。5.为研究截面应力达到材料强度前的GFRP-混凝土-钢组合梁变形计算方法,对现有的截面受弯分析法进行了改进,提出了一种可考虑混凝土非线性、连接件刚度非线性、连接件非等间距布置以及截面变化的组合梁截面受弯性能的分析方法。该方法可以计算完全连接、部分连接的钢-混组合梁及GFRP-混凝土-钢组合梁的变形。此外,基于参数分析结果给出了GFRP-混凝土-钢组合梁变形的简化计算方法。6.在总结已有研究成果的基础上,给出了GFRP-混凝土-钢组合梁桥的设计方法。并针对无底层横筋的GFRP-混凝土组合板,提出了一种由环形筋、混凝土、GFRP板组成的抗扭构造措施承担混凝土扭转开裂后的扭矩。最后,基于研究结果对一采用GFRP-混凝土组合板的工程实例进行了计算分析。
田甜[9](2019)在《钢管混凝土组合桥墩抗震性能研究》文中指出桥梁墩柱在地震作用下的剪切断裂和弯曲压溃属于不可修复的震害,通常会导致桥梁结构整体垮塌或倾覆的严重后果。诱发两种震害的原因可归结为墩身抗剪强度和变形能力的不足,难以适应墩身的强度及变形需求。本文的研究对象—钢管混凝土组合桥墩(以下简称组合桥墩)正是在此背景下提出来的一种以圆钢管为钢骨的新型抗震墩柱形式,因其具有良好的轴压、抗弯、抗剪性能和震后可修复性,从而在地震设防区具有广阔的应用前景。目前关于组合桥墩的抗震研究虽取得了一些成果,但总体来看尚处于起步阶段。鉴于此,本文采用拟静力试验结合数值模拟的方法对其抗震性能进行了系统研究,以期为组合桥墩的工程应用提供试验基础和理论依据。本文的主要工作和结论如下:1)开展了 13个剪跨比λ=3.0桥墩试件的拟静力试验,研究了轴压比、箍筋间距、箍筋等体积代换、纵筋直径、纵筋根数、核心钢管规格及锚固长度对弯曲破坏组合桥墩滞回性能的影响。试验表明:内置核心钢管不影响墩身的初始刚度;受弯破坏组合桥墩试件的滞回曲线饱满、稳定,表现出良好的耗能和变形能力;核心钢管在底座内锚固长度不足会导致试件发生延性极差的节点失效破坏。利用叠加原理和基于钢管混凝土单元柱的极限平衡理论,给出了组合桥墩的正截面抗弯承载力计算方法。基于OPENSEES平台建立了受弯破坏组合桥墩试件的纤维单元模型,模型的有效性得到了试验结果的验证。在此基础上,利用该模型进行参数补充分析,考察了试验中未涉及的变量,即剪跨比、混凝土强度等级、核心钢管外径、壁厚和屈服强度对弯曲破坏组合桥墩试件滞回性能的影响。2)开展了以λ=1.5为主要剪跨比的13个桥墩试件的拟静力试验,探讨了轴压比、箍筋间距、纵筋直径、纵筋根数、核心钢管规格以及剪跨比对发生剪切破坏(小剪跨比)组合桥墩抗震性能的影响。试验表明:内置核心钢管可避免矮柱墩直接被剪断情况的发生;小剪跨比组合桥墩试件在往复荷载作用下表现为具有一定延性的剪切斜压破坏,其滞回曲线无明显的捏缩、滑移现象。基于钢管混凝土和钢筋混凝土的抗剪研究成果,通过引入剪跨比、纵筋率及其修正因子,给出了小剪跨比组合桥墩抗剪承载力的实用计算公式。以轴压比、体积配箍率、纵筋率和截面含钢率为参数,通过分析试验数据并结合理论推导,给出了小剪跨比组合桥墩荷载-位移骨架曲线的确定方法,结合最大点指向型的滞回循环规则,最终建立了考虑上述关键参数影响的恢复力模型。3)为提高桥墩的抗震性能同时控制其抗震设防投入,提出了在墩身内部分埋置核心钢管的组合桥墩方案。通过8个剪跨比λ=3.0桥墩试件的拟静力试验验证了该桥墩方案的可行性,并研究了轴压比、配箍率、核心钢管规格对此类桥墩抗震性能的影响。试验表明:核心钢管埋置长度是影响桥墩试件破坏形态和受力性能的重要参数;经过合理设计的部分埋置核心钢管组合桥墩可实现经济性与耐震性的协调统一。通过引入等效剪跨比的概念,解决了此类桥墩的水平承载力计算问题。结合一个算例,初步介绍了其抗震设计思想和计算方法,并给出了构造措施建议。基于有限元软件ABAQUS,建立了部分埋置核心钢管组合桥墩试件的实体单元模型,对其在不同破坏模式下的工作机理进行了细致分析。最后,建立了所给算例的有限元模型,基于模拟结果,检验了所建议的部分埋置核心钢管组合桥墩的水平承载力计算方法、抗震设计思路和抗剪验算中简化力学模型的可靠性。
谭晓演[10](2008)在《型钢混凝土构件抗扭分析与研究》文中提出型钢混凝土结构由于其具有承载力高、刚度大及抗震性能好等优点,在实际工程中得到了越来越广泛的应用。在我国,构件的抗扭研究是一个发展较晚的课题,目前对型钢混凝土构件的抗扭的研究非常少,因此,对型钢混凝土构件在纯扭、弯扭和弯剪扭作用下的抗扭性能进行理论分析有着重要的现实意义和广阔的工程应用前景。本文首先介绍了混凝土纯扭构件的破坏机理和计算方法。利用大型通用有限元软件ANSYS对8根H型型钢混凝土和含矩形钢管中空型钢混凝土纯扭构件进行了数值模拟并与已有试验进行了对比,分析结果表明通过选择合理有限元模型可以较好的预测型钢混凝土构件在纯扭作用下的受力性能。通过ANSYS后处理得到了型钢混凝土纯扭构件在各典型荷载步下混凝土、钢筋、型钢的应力和应变的分布规律以及裂缝的形成和发展过程并进行了分析,同时考虑了H型钢截面尺寸对构件抗扭性能的影响。此外还对不同扭弯比作用下的型钢混凝土构件进行了数值分析,结果表明扭矩存在会影响构件抗弯承载力,扭矩与弯矩之间存在相关性。对纯扭作用下具有相同截面尺寸和配筋的钢筋混凝土,H型型钢混凝土和含矩形钢管中空型钢混凝土构件进行了有限元分析,比较了三种截面形式构件的抗扭性能和受力机理,分析表明含矩形钢管中空型钢混凝土构件的抗扭性能最好。在薄壁构件与钢筋混凝土构件受扭计算理论的基础上,结合已有的试验结论与前述有限元分析结果,提出了H型型钢混凝土与含矩形钢管中空型钢混凝土构件在纯扭作用下开裂扭矩和极限扭矩的简化计算方法并与试验结果进行了比较。
二、钢筋混凝土截面开裂以后的扭转刚度(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、钢筋混凝土截面开裂以后的扭转刚度(论文提纲范文)
(1)中国桥梁工程学术研究综述·2014(论文提纲范文)
0 引言 |
1 桥梁工程建设成就及展望 (同济大学肖汝诚老师、郭瑞、姜洋提供原稿) |
1.1 建设成就 |
1.1.1 设计水平的提高 |
1.1.2 施工技术的发展 |
1.1.3 桥梁工程防灾和减灾技术的改进 |
1.2 展望 |
1.2.1 桥梁全寿命与结构耐久性设计 |
1.2.2 高性能材料研发及其结构体系的创新[3] |
1.2.3 超深水基础建造技术 |
1.2.4 创新施工装备和监测设备的研发 |
1.2.5 桥梁设计理论和技术的发展 |
2 高性能材料 |
2.1 超高性能混凝土 (湖南大学邵旭东老师、张哲博士生提供原稿) |
2.1.1 UHPC桥梁工程应用现状 |
2.1.2 UHPC在大跨桥梁上的应用展望 |
2.1.3 小结 |
2.2 纤维复合材料 (江苏大学刘荣桂老师提供原稿) |
2.2.1 CFRP材料在预应力大跨桥梁结构中的应用 |
2.2.1. 1 CFRP索 (筋) 锚具系统 |
2.2.1. 2 CFRP材料作为受力筋 |
2.2.1. 3 CFRP材料作为桥梁索结构 |
2.2.2 CFRP材料在桥梁结构补强加固中的应用 |
2.2.3 基于CFRP材料自感知特性的结构体系研发及应用现状 |
2.2.4 CFRP材料现代预应力结构应用研究展望 |
2.3 智能材料与纳米材料[49] |
3 作用及分析 |
3.1 汽车作用 (合肥工业大学任伟新老师、中南大学赵少杰博士生提供原稿) |
3.1.1 研究现状 |
3.1.1. 1 研究方法及阶段 |
3.1.1. 2 第1类模型 |
3.1.1. 3 第2类模型 |
3.1.2 各国规范的相关车辆荷载模型 |
3.1.3 研究重点和难点 |
3.1.4 研究发展方向 |
3.1.4. 1 基于WIM系统和实时交通要素监测的车辆数据调查统计 |
3.1.4. 2 基于多参数随机模拟技术的车辆荷载流模拟 |
3.1.4. 3 基于交通流的桥梁结构效应及安全评估技术 |
3.1.5 小结 |
3.2 温度作用 (东南大学叶见曙老师提供原稿) |
3.2.1 混凝土箱梁的温度场和梯度温度 |
3.2.1. 1 温度场 |
3.2.1. 2 梯度温度 |
(1) 沿箱梁高度的梯度温度分布形式 |
(2) 最大温差值 |
(3) 梯度温度的影响因素 |
3.2.2 混凝土箱梁温差代表值 |
3.2.3 混凝土箱梁温度场及温度应力的数值分析 |
3.2.4 小结 |
3.3 分析理论方法 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
3.3.1 单梁、空间梁格、空间网格建模 |
3.3.2 非线性分析 |
3.3.3 多尺度建模 |
4 桥梁设计理论与方法 (长安大学罗晓瑜、王春生老师, 同济大学陈艾荣老师提供原稿) |
4.1 桥梁及典型构件寿命的给定 |
4.1.1 桥梁结构寿命给定 |
4.1.2 国外桥梁及构件使用寿命 |
4.2 桥梁性能设计 |
4.2.1 安全性能设计 |
4.2.2 使用性能设计 |
4.2.3 耐久性能设计 |
4.2.4 疲劳性能设计 |
4.2.5 景观性能设计 |
4.2.6 生态性能设计 |
4.2.7 基于性能的桥梁结构设计方法 |
4.3 寿命周期管养策略及设计 |
4.4 寿命周期成本分析和决策 |
4.5 桥梁工程风险评估和决策 |
4.6 存在问题与建议 |
5 钢桥及组合结构桥梁 |
5.1 钢桥抗疲劳设计与维护技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
5.2 钢-混凝土组合桥梁 (中南大学丁发兴老师, 清华大学樊健生老师, 同济大学刘玉擎、苏庆田老师提供原稿) |
5.2.1 研究现状 |
5.2.1. 1 静力性能 |
5.2.1. 1. 1 承载力 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土拱 |
5.2.1. 1. 2 刚度 |
5.2.1. 2 动力性能 |
5.2.1. 2. 1 自振特性 |
(1) 钢-混凝土组合梁桥 |
(2) 钢管混凝土墩桥 |
(3) 钢管混凝土拱桥 |
5.2.1. 2. 2 车致振动 |
5.2.1. 2. 3 风致振动 |
5.2.1. 2. 4 地震响应 |
(1) 钢-混凝土组合梁抗震性能 |
(2) 钢管混凝土柱抗震性能 |
(3) 钢管混凝土拱桥抗震性能 |
5.2.1. 3 经时行为 |
5.2.1. 3. 1 疲劳性能 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土节点 |
5.2.1. 3. 2 收缩徐变性能 |
(1) 钢-混凝土组合梁 |
(2) 钢管混凝土柱 |
(3) 钢管混凝土拱桥 |
5.2.1. 3. 3 耐久性能 |
5.2.1. 4 状态评估 |
5.2.2 发展前景 |
(1) 新型钢-混凝土组合桥梁结构体系研究与应用 |
(2) 钢-混凝土组合桥梁结构体系经时行为研究 |
(3) 钢-混凝土组合桥梁结构体系动力学研究 |
(4) 钢-混凝土组合桥梁结构体系服役状态评估 |
6 桥梁防灾减灾 |
6.1 抗震 (同济大学李建中老师、北京工业大学韩强老师提供原稿) |
6.1.1 桥梁混凝土材料损伤本构模型 |
6.1.2 桥梁主要构件的抗震性能及分析模型 |
6.1.2. 1 RC桥墩抗震性能及分析模型 |
6.1.2. 2 桥梁剪力键抗震性能及分析模型 |
6.1.3 桥梁结构抗震分析理论和设计方法 |
6.1.3. 1 桥梁结构抗震设计理论和方法 |
6.1.3. 2 桥梁结构多维地震动的空间差动效应 |
6.1.3. 3 桥梁防落梁装置 |
6.1.3. 4 桥梁地震碰撞反应 |
6.1.3. 5 结构-介质相互作用 |
6.1.3. 5. 1 土-桥台-桥梁结构相互作用 |
6.1.3. 5. 2 近海桥梁-水相互作用 |
6.1.4 桥梁减隔震技术 |
6.1.5 桥梁结构易损性分析 |
6.1.6 基于纤维增强材料的桥墩抗震加固技术 |
6.1.7 存在的问题分析 |
6.2 抗风 (长安大学李加武老师、西南交通大学李永乐老师提供原稿) |
6.2.1近地风特性研究 |
6.2.1. 1 平坦地形风特性实验室模拟 |
6.2.1. 2 特殊地形风特性 |
(1) 现场实测 |
(2) 风洞试验 |
(3) CFD方法 |
6.2.2 风致振动及风洞试验 |
(1) 颤振 |
(2) 涡激振动 |
(3) 抖振 |
(4) 驰振 |
(5) 斜拉索风雨振 |
6.2.3 临时结构抗风 |
(1) 设计风速 |
(2) 风力系数 |
6.2.4 大跨桥风致振动的计算分析 |
6.2.5 CFD分析 |
6.3 抗火抗爆 (长安大学张岗老师提供原稿) |
6.3.1 研究现状与目标 |
6.3.2 桥梁火灾风险评价 |
6.3.3 适用于桥梁结构高性能材料的高温特性 |
6.3.4 桥梁结构的火荷载特性 |
6.3.5 桥梁结构的火灾作用效应 |
6.3.6 火灾后桥梁结构的损伤评价 |
6.4 船撞 (长安大学姜华老师提供原稿) |
6.4.1 船撞桥风险分析 |
6.4.2 船撞桥数值模拟及碰撞试验校核 |
6.4.3 撞击力公式及船撞桥简化模型 |
6.4.4 桥梁防撞设施研究 |
6.5 多场、多灾害耦合分析 |
6.5.1 风-车-桥系统 (长安大学韩万水老师提供原稿) |
6.5.1. 1 研究回顾 |
6.5.1. 2 未来发展方向 |
6.5.1. 2. 1 风-随机车流-桥梁系统的气动干扰效应 |
6.5.1. 2. 2 风-随机车流-桥梁系统的精细化分析 |
(1) 风环境下汽车-桥梁系统耦合关系的建立和耦合机理研究 |
(2) 钢桁加劲梁断面的风-汽车-桥梁分析系统建立 |
(3) 风-随机车流-桥梁分析系统集成、动态可视化及软件实现 |
6.5.1. 2. 3 风-随机车流-桥梁系统的评价准则 |
6.5.2 多场、多灾害耦合分析与设计 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
7 基础工程 (湖南大学赵明华老师、东南大学穆保岗老师提供原稿) |
7.1 桥梁桩基设计计算理论 |
7.1.1 竖向荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.1.2 水平荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.1.3 组合荷载下桥梁桩基设计计算 |
7.2 特殊条件下桥梁桩基受力研究 |
7.2.1 软土地段桥梁桩基受力研究 |
7.2.2 岩溶及采空区桥梁桩基受力研究 |
7.2.3 陡坡地段桥梁桩基受力研究 |
7.2.4 桥梁桩基动力分析 |
7.2.5 高桥墩桩基屈曲分析 |
7.3 桥梁桩基施工技术 |
7.3.1 特殊混凝土材料桩 |
7.3.2 大型钢管桩 |
7.3.3 大型钢围堰与桩基复合基础 |
7.3.4 钻孔灌注桩后压浆技术 |
7.3.5 大吨位桥梁桩基静载试验技术 |
7.3.6 偏斜缺陷桩 |
7.4 深水桥梁桩基的发展动向 |
8 监测、评估及加固 |
8.1 桥梁健康监测 (同济大学孙利民老师提供原稿) |
8.1.1 SHMS的设计 |
8.1.2 数据获取 |
8.1.2. 1 传感技术的发展 |
8.1.2. 2 传输技术的发展 |
8.1.3 数据管理 |
8.1.4 数据分析 |
8.1.4. 1 信号处理 |
8.1.4. 2 荷载及环境作用监测 |
8.1.4. 3 系统建模 |
8.1.5 结构评估与预警 |
8.1.6 结果可视化显示 |
8.1.7 维修养护决策 |
8.1.8 标准规范 |
8.1.9 桥梁SHMS的应用 |
8.1.1 0 存在问题与建议 |
8.2 服役桥梁可靠性评估 (长沙理工大学张建仁、王磊老师, 长安大学王春生老师提供原稿) |
8.2.1 服役桥梁抗力衰减 |
8.2.2 服役桥梁可靠性评估理论与方法 |
8.2.3 混凝土桥梁疲劳评估 |
8.3 桥梁加固与改造 |
8.3.1 混凝土桥梁组合加固新技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
8.3.2 桥梁拓宽关键技术 (东南大学吴文清老师提供原稿) |
8.3.2. 1 桥梁拓宽基本方案研究 |
8.3.2. 1. 1 拓宽总体方案分析 |
8.3.2. 1. 2 新旧桥上下部结构横向连接方案 |
8.3.2. 2 横向拼接缝的构造设计 |
8.3.2. 3 桥梁拓宽设计标准研究 |
8.3.2. 4 新桥基础沉降变形对结构设计的影响 |
8.3.2. 4. 1 工后沉降差的定义 |
8.3.2. 4. 2 梁格法有限元模型中沉降变形施加方法 |
8.3.2. 5 混凝土收缩徐变对新旧桥拼接时机的影响 |
8.3.2. 6 错孔布置连续箱梁桥的横向拓宽技术 |
8.3.2. 7 三向预应力箱梁横向拓宽技术研究 |
9 其他 |
9.1 无缝桥 (福州大学陈宝春老师提供原稿) |
9.1.1 研究概况 |
9.1.2 发展方向 |
9.2 桥面铺装 (东南大学钱振东老师提供原稿) |
9.2.1 钢桥面铺装的结构力学分析方法 |
9.2.2 钢桥面铺装材料 |
9.2.2. 1 铺装用典型沥青混凝土材料 |
9.2.2. 2 防水粘结材料 |
(1) 沥青类防水粘结材料 |
(2) 反应性树脂类防水粘结材料 |
9.2.2. 3 钢桥面铺装材料性能 |
(1) 级配设计 |
(2) 路用性能 |
(3) 疲劳断裂特性 |
9.2.3 钢桥面铺装结构 |
9.2.3. 1 典型的钢桥面铺装结构 |
9.2.3. 2 钢桥面铺装复合体系的疲劳特性 |
9.2.4 钢桥面铺装的养护维修技术 |
9.2.5 研究发展方向展望 |
(1) 钢桥面铺装结构和材料的改进与研发 |
(2) 基于车-路-桥协同作用的钢桥面铺装体系设计方法 |
(3) 施工环境下钢桥面铺装材料及结构的热、力学效应 |
(4) 钢桥面铺装养护修复技术的完善 |
9.3 斜拉桥施工过程力学特性及施工控制 (西南交通大学张清华老师提供原稿) |
9.3.1 施工过程可靠度研究 |
9.3.1. 1 施工期材料性质与构件抗力 |
9.3.1. 2 施工期作用 (荷载) 调查及统计分析 |
9.3.1. 3 施工期结构可靠度理论研究 |
9.3.2 施工控制理论与方法研究 |
9.3.2. 1 全过程自适应施工控制理论及控制系统 |
9.3.2. 2 全过程控制条件下的误差传播及调控对策 |
9.4 计算机技术对桥梁工程的冲击 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
9.4.1 高性能计算 |
9.4.1. 1 高性能计算的意义 |
9.4.1. 2 高性能计算的实现及算法 |
9.4.1. 3 抗震分析 |
9.4.1. 4 计算风工程 |
9.4.1. 5 船撞仿真 |
9.4.1. 6 高性能计算中的重要问题 |
9.4.2 结构试验 |
9.4.3 健康监测 |
9.4.4 建筑信息模型 |
9.4.5 虚拟现实技术 |
9.4.6 知识经济时代的桥梁工程建设特征[1] |
1 0 结语 |
(2)混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 剪力滞效应与有效分布宽度 |
1.2.2 体外预应力与其应力增量 |
1.2.3 混凝土构件扭转 |
1.3 本文研究的主要内容及技术路线 |
1.3.1 研究的主要内容 |
1.3.2 研究方法和技术路线 |
第2章 混凝土薄壁箱梁抗弯性能试验研究与分析 |
2.1 混凝土薄壁箱梁翼缘等效宽度计算系数 |
2.1.1 翼缘等效宽度计算系数定义 |
2.1.2 弹性受力状态下翼缘等效宽度计算系数分析 |
2.1.3 承载力极限状态下翼缘等效宽度计算系数分析 |
2.2 混凝土薄壁箱梁试验模型 |
2.2.1 模型概况 |
2.2.2 测点布置 |
2.2.3 截面特征 |
2.3 混凝土薄壁箱梁弹性阶段抗弯性能试验研究 |
2.3.1 伸臂梁试验 |
2.3.2 连续梁试验 |
2.3.3 简支梁试验 |
2.4 简支混凝土薄壁箱梁弹塑性阶段试验研究 |
2.4.1 试验装置及仪表布置 |
2.4.2 试验加载程序 |
2.4.3 主要试验结果 |
2.5 混凝土薄壁箱梁有限元分析 |
2.5.1 分析模型 |
2.5.2 分析对比 |
2.6 混凝土薄壁箱翼缘等效宽度计算系数分析 |
2.6.1 弹性受力状态下翼缘等效宽度计算系数分析 |
2.6.2 承载力极限状态下翼缘等效宽度计算系数分析 |
2.7 混凝土薄壁箱梁抗弯性能计算 |
2.7.1 混凝土薄壁箱梁抗弯性能全过程分析 |
2.7.2 混凝土薄壁箱梁抗弯承载力极限状态分析 |
2.8 混凝土薄壁箱梁正常使用极限状态验算 |
2.8.1 裂缝验算 |
2.8.2 挠度验算 |
2.8.3 验算对比 |
2.9 本章小结 |
第3章 体外预应力混凝土薄壁箱梁试验研究与分析 |
3.1 体外预应力混凝土薄壁箱梁试验研究 |
3.1.1 模型概况 |
3.1.2 截面特征 |
3.1.3 仪表布置及试验加载装置 |
3.1.4 试验主要结果 |
3.2 体外预应力损失与体外预应力增量 |
3.2.1 体外预应力损失 |
3.2.2 体外预应力增量 |
3.3 跨中截面应变分布和翼缘等效宽度计算系数 |
3.3.1 跨中截面应变分布 |
3.3.2 跨中截面翼缘等效宽度计算系数 |
3.4 体外预应力混凝土薄壁箱梁正截面抗弯承载力分析 |
3.4.1 体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯性能全过程分析 |
3.4.2 体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯正截面承载力分析 |
3.5 体外预应力混凝土薄壁箱梁变形和裂缝 |
3.5.1 变形 |
3.5.2 裂缝及其分布 |
3.6 本章小结 |
第4章 钢纤维混凝土箱梁纯扭试验研究与分析 |
4.1 钢纤维混凝土箱梁试验研究 |
4.1.1 模型概况 |
4.1.2 试件加载装置及仪表布置 |
4.1.3 试验加载与试验结果 |
4.2 钢纤维混凝土箱梁纯扭空间软化桁架理论分析 |
4.2.1 空间软化桁架理论 |
4.2.2 方程求解 |
4.2.3 相关试验结果检验 |
4.3 钢纤维混凝土箱梁纯扭参数分析及软化桁架模型解 |
4.3.1 钢纤维混凝土箱梁纯扭参数分析 |
4.3.2 开裂扭矩和极限扭矩软化桁架模型解 |
4.4 本章小结 |
结论与建议 |
本文结论 |
展望与建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
附录B 混凝土薄壁箱梁抗弯等效工字型截面非线性分析—CSNLA程序清单 |
附录C 混凝土薄壁箱梁等效工字型截面抗弯承载力计算求解曲线 |
附录D 空间软化桁架模型分析-SSTMAP程序清单 |
(3)曲线梁桥钢管混凝土桥墩的扭转效应研究(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 研究和应用现状及不足 |
1.2.1 组合构件抗震性能研究 |
1.2.2 钢管混凝土柱抗扭性能研究 |
1.2.3 组合梁桥结构体系的数值模型 |
1.3 论文的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 钢-混凝土组合结构纤维梁模型 |
2.1 本章概述 |
2.2 钢-混凝土组合结构纤维梁模型的定义 |
2.3 材料本构模型 |
2.3.1 普通混凝土 |
2.3.2 钢管混凝土 |
2.3.3 钢材 |
2.3.4 钢筋 |
2.4 试验验证 |
2.4.1 钢-混凝土组合梁 |
2.4.2 钢管混凝土柱 |
2.4.3 钢筋混凝土梁、柱 |
2.4.4 钢筋混凝土受弯剪力墙 |
2.4.5 钢-混凝土平面组合框架 |
2.5 本章小结 |
第3章 钢管混凝土柱压-弯-扭往复受力性能试验研究 |
3.1 本章概述 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 加载装置及加载方案 |
3.2.3 量测方案 |
3.3 纯扭及压扭试验结果及分析 |
3.3.1 试验现象及破坏模式 |
3.3.2 扭矩-扭转角滞回曲线 |
3.3.3 扭矩-扭转角骨架曲线 |
3.3.4 钢管应变规律 |
3.3.5 承载力相关关系 |
3.4 压-弯-扭试验结果及分析 |
3.4.1 试验现象及破坏模式 |
3.4.2 扭矩-扭转角和弯矩-柱顶位移滞回曲线 |
3.4.3 扭矩-扭转角和弯矩-柱顶位移骨架曲线 |
3.4.4 钢管应变分布规律 |
3.4.5 承载力相关关系 |
3.5 本章小结 |
第4章 钢管混凝土的抗扭机理研究 |
4.1 本章概述 |
4.2 精细有限元模型分析 |
4.2.1 ABAQUS 中的混凝土材料本构模型 |
4.2.2 单轴应力应变关系 |
4.2.3 裂缝模型 |
4.2.4 屈服准则 |
4.2.5 流动法则 |
4.2.6 滞回规则 |
4.2.7 混凝土本构模型对比 |
4.2.8 实例分析 |
4.2.9 钢管混凝土柱的“壳-实体”精细有限元模型 |
4.2.10 试验验证 |
4.2.11 应力-应变状态 |
4.3 理论模型分析 |
4.3.1 几何方程 |
4.3.2 材料本构方程 |
4.3.3 平衡方程 |
4.3.4 非线性求解流程 |
4.3.5 试验验证 |
4.4 钢管混凝土柱抗扭机理总结 |
4.4.1 应力-应变状态 |
4.4.2 内力分配 |
4.5 钢管混凝土柱抗扭参数分析 |
4.5.1 轴力变化规律 |
4.5.2 应变变化规律 |
4.5.3 抗扭承载力变化规律 |
4.5.4 抗扭承载力设计方法 |
4.6 本章小结 |
第5章 考虑扭转效应的钢管混凝土纤维梁模型 |
5.1 本章概述 |
5.2 基于纤维梁单元的杆系结构非线性全过程分析 |
5.3 考虑扭转效应的纤维梁单元的本构关系 |
5.3.1 整体坐标系到单元局部坐标系的转换 |
5.3.2 单元节点位移到截面位移的转换 |
5.3.3 截面位移到截面广义应变的转换 |
5.3.4 截面广义应变到纤维应变的转换 |
5.3.5 纤维应变到纤维应力的转换 |
5.3.6 纤维应力到截面广义应力的转换 |
5.3.7 截面广义应力到单元力的转换 |
5.3.8 单元局部坐标系到整体坐标系的转换 |
5.4 材料本构关系 |
5.4.1 混凝土材料二维本构关系 |
5.4.2 钢材轴向-剪切二维本构关系 |
5.5 试验验证 |
5.6 本章小结 |
第6章 曲线钢-混凝土组合梁桥体系的应用与讨论 |
6.1 本章概述 |
6.2 多遇地震下的抗震分析模型对比 |
6.2.1 模型建立 |
6.2.2 自振特性 |
6.2.3 地震动输入 |
6.2.4 求解效率 |
6.2.5 墩顶位移时程 |
6.2.6 墩柱扭转角时程 |
6.2.7 墩底扭矩 |
6.3 罕遇地震下的抗震分析模型对比 |
6.3.1 墩顶位移时程 |
6.3.2 墩柱扭转角时程 |
6.3.3 墩底内力 |
6.4 组合曲线梁桥地震扭转反应关键影响因素 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究成果 |
7.2 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 |
(4)钢筋混凝土复合受力构件受扭行为和设计方法的研究(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钢筋混凝土复合受扭研究进展 |
1.2.1 国外研究状况 |
1.2.2 国内研究状况 |
1.3 本文的选题背景和研究目的 |
1.3.1 复合受力构件的受扭行为 |
1.3.2 抗震设计理论中复合受力构件抗扭性能 |
1.3.3 高强混凝土复合受力构件受扭行为试验研究 |
1.4 本文的主要工作 |
1.5 课题的来源与背景 |
参考文献 |
第2章 普通钢筋混凝土双向压、弯、剪构件在反复扭矩作用下受力行为的试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试件设计与制作 |
2.2.1 构件模型设计及相似关系 |
2.2.2 试件设计与制作 |
2.2.3 试验方案 |
2.2.4 测试内容与方法 |
2.2.5 试验步骤 |
2.3 试验过程及结果 |
2.3.1 裂缝开展规律及破坏过程 |
2.3.2 典型试件的钢筋应变和破坏形态 |
2.3.3 试验结果一览 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 扭矩-扭角滞回曲线 |
2.4.2 开裂扭矩分析 |
2.4.3 初始刚度分析 |
2.4.4 极限荷载分析 |
2.5 小结 |
参考文献 |
第3章 普通钢筋混凝土双向压、弯、剪构件在反复扭矩作用下的抗震性能分析 |
3.1 概述 |
3.2 滞回模型的评论和本次试验的滞回特性 |
3.2.1 滞回模型的评论和本次试验的滞回特性 |
3.2.2 复合受力状态下滞回模型存在的问题 |
3.3 双向压弯剪及反复扭矩作用下恢复力特性分析 |
3.3.1 双向压弯剪及反复扭矩作用下的扭矩-扭角滞回曲线 |
3.3.2 扭矩-扭角骨架曲线 |
3.3.3 延性性能分析 |
3.3.4 耗能性能分析 |
3.4 双向压弯剪及反复扭矩作用下恢复力模型 |
3.4.1 骨架曲线的建立 |
3.4.2 屈服荷载滞回环的建立 |
3.4.3 极限荷载滞回环的建立 |
3.4.4 破坏荷载滞回环的建立 |
3.4.5 恢复力模型的建立 |
3.5 小结 |
参考文献 |
第4章 高强钢筋混凝土压、弯、剪构件在单调扭矩作用下受扭行为的试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 国内外对高强混凝土的研究现状及发展趋势 |
4.3 试件设计与制作 |
4.3.1 试件模型设计原则 |
4.3.2 试验试件的参数控制与数量分配 |
4.3.3 试件的制作 |
4.3.4 高强混凝土的配制 |
4.4 试验方案 |
4.4.1 试件的安装与加载设备 |
4.4.2 测试内容及方法 |
4.4.3 加载方案 |
4.5 试验过程及结果分析 |
4.5.1 试验及裂缝发展过程 |
4.5.2 裂缝发展规律及试件破坏形态 |
4.5.3 钢筋应变分析 |
4.5.4 试验结果一览 |
4.6 单调扭矩作用下的受力行为能分析 |
4.6.1 相对偏心距对开裂扭矩的影响 |
4.6.2 轴压比对开裂扭矩的影响 |
4.6.3 初始刚度 |
4.6.4 延性分析 |
4.6.5 最大扭矩 |
4.6.6 扭矩-扭角关系曲线 |
4.7 小结 |
参考文献 |
第5章 高强钢筋混凝土压、弯、剪构件在反复扭矩作用下受扭行为的试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 高强、高性能钢筋混凝土受扭构件试验概况 |
5.2.1 试件的设计与制作 |
5.2.2 加载设备与加载制度 |
5.3 试验结果 |
5.3.1 裂缝发展规律及破坏特征 |
5.3.2 典型试件的钢筋应变 |
5.3.3 扭矩-扭角滞回曲线 |
5.3.4 主要试验结果一览 |
5.4 试验结果分析 |
5.4.1 开裂扭矩 |
5.4.2 初始刚度分析 |
5.4.3 滞回性能分析 |
5.4.4 极限荷载分析 |
5.4.5 耗能能力 |
5.5 恢复力模型 |
5.5.1 屈服荷载滞回环 |
5.5.2 骨架曲线 |
5.5.3 极限荷载滞回环 |
5.5.4 恢复力模型 |
5.6 小结 |
参考文献 |
第6章 钢筋混凝土复合受扭构件受扭行为的非线性有限元分析 |
6.1 概述 |
6.2 有限元模型的建立 |
6.2.1 结构的离散化 |
6.2.2 特定单元的分析和单元刚度矩阵的形成 |
6.2.3 数值积分的方法-高斯求积公式 |
6.3 钢筋与混凝土的本构关系 |
6.3.1 混凝土的破坏准则 |
6.3.2 混凝土的本构关系 |
6.4 非线性问题的求解 |
6.4.1 非线性方程组的解法 |
6.4.2 收敛标准 |
6.4.3 计算步骤及程序编制 |
6.5 有限元非线性分析结果 |
6.6 小结 |
参考文献 |
第7章 基于薄膜元理论的钢筋混凝土复合受扭构件非线性全过程分析及变形研究 |
7.1 概述 |
7.2 钢筋混凝土薄膜元理论 |
7.3 薄膜元理论在复合受扭构件非线性分析中的应用 |
7.3.1 薄膜元的内力和变形的计算 |
7.3.2 构件的内力和变形的计算 |
7.3.3 计算结果与试验结果的对比 |
7.3.4 有效壁厚t_e的讨论 |
7.3.5 薄膜元理论的适用范围 |
7.4 压、弯、剪、扭复合作用下的扭转刚度实用计算公式 |
7.4.1 复合受力状况下的刚度变化规律 |
7.4.2 在压、弯、剪、扭复合作用下的扭转刚度 |
7.4.3 抗扭刚度试验值与理论值的比较 |
7.5 小结 |
参考文献 |
第8章 钢筋混凝土复合受扭构件统一理论及承载能力设计方法研究 |
8.1 概述 |
8.2 开裂承载能力 |
8.3 统一理论模型的复合受扭强度相关关系 |
8.3.1 基本假设 |
8.3.2 统一理论 |
8.3.3 统一理论的强度相关关系讨论 |
8.4 统一理论下的复合受扭承载能力设计方法 |
8.4.1 实用承载能力设计方法 |
8.4.2 理论结果与试验结果的比较 |
8.5 小结 |
参考文献 |
第9章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 存在的问题和今后发展的趋势 |
作者攻读博士学位期间出版的编着和发表的论文等 |
致谢 |
(5)单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
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 钢筋混凝土构件扭转性能研究 |
1.2.2 单箱多室钢筋混凝土箱梁扭转性能研究 |
1.2.3 单箱单室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究现状 |
1.2.4 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究现状 |
1.2.5 软化桁架理论及其在扭转分析中的应用现状 |
1.3 待进一步研究的问题 |
1.4 研究内容和总体思路 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第二章 单箱单室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能全过程分析模型 |
2.1 本章概述 |
2.2 既有理论模型 |
2.2.1 RA-STMT模型 |
2.2.2 FA-STMT模型 |
2.3 TS-STMT模型 |
2.3.1 平衡方程 |
2.3.2 协调方程 |
2.3.3 材料本构方程 |
2.3.4 模型求解过程 |
2.3.5 试验验证 |
2.3.6 模型讨论 |
2.4 SMMT模型 |
2.4.1 平衡方程 |
2.4.2 钢筋混凝土单元的泊松效应 |
2.4.3 单轴应变和双轴应变转换关系 |
2.4.4 协调方程 |
2.4.5 材料本构方程 |
2.4.6 初始预应力效应 |
2.4.7 模型求解过程 |
2.4.8 试验验证 |
2.4.9 模型讨论 |
2.5 SMMT模型与TS-STMT模型对比 |
2.6 本章小结 |
第三章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能试验研究 |
3.1 本章概述 |
3.2 试验梁设计 |
3.3 加载装置及加载方案 |
3.4 量测方案 |
3.4.1 扭矩 |
3.4.2 扭率和应变 |
3.5 纯扭转试验结果与分析 |
3.5.1 试验现象 |
3.5.2 扭矩-扭率曲线 |
3.5.3 混凝土剪应变 |
3.5.4 波形钢腹板剪应变 |
3.5.5 普通钢筋轴向应变 |
3.6 本章小结 |
第四章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能有限元分析 |
4.1 本章概述 |
4.2 有限元分析模型 |
4.2.1 模型建立及单元网格划分 |
4.2.2 钢-混凝土的接触 |
4.2.3 边界条件及加载方式 |
4.2.4 混凝土的本构关系 |
4.2.5 钢材的本构关系 |
4.3 模型验证 |
4.3.1 扭矩-扭率曲线 |
4.3.2 混凝土和波形钢腹板破坏模式 |
4.3.3 混凝土和波形钢腹板剪应变 |
4.4 抗扭承载力的影响因素 |
4.4.1 混凝土抗压强度的影响 |
4.4.2 普通钢筋配筋率的影响 |
4.4.3 波形钢腹板厚度的影响 |
4.4.4 波形钢腹板屈服强度的影响 |
4.4.5 波形钢腹板横向位置分布的影响 |
4.4.6 腔室数目的影响 |
4.5 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转力学行为 |
4.5.1 腔室数对扭矩的影响 |
4.5.2 组合箱梁横截面上的剪应变和剪应力分布 |
4.5.3 各波形钢腹板间的剪应变关系 |
4.5.4 不同腔室内混凝土板间的剪应变关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转全过程理论分析 |
5.1 本章概述 |
5.2 单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭转分析模型 |
5.2.1 既有单箱多室箱梁等效方法 |
5.2.2 SMMT统一模型 |
5.2.3 模型验证 |
5.3 抗扭承载力计算公式 |
5.3.1 计算公式推导 |
5.3.2 公式计算结果对比 |
5.4 全尺寸单箱多室波形钢腹板组合箱梁算例 |
5.5 单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转设计 |
5.5.1 设计流程 |
5.5.2 设计实例 |
5.6 本章小结 |
第六章 CFRP加固单箱多室波形钢腹板组合箱梁纯扭性能分析 |
6.1 本章概述 |
6.2 CFRP加固试验 |
6.2.1 试验概况 |
6.2.2 无FRP加固的受损试验梁二次加载试验结果 |
6.2.3 有CFRP加固的受损试验梁二次加载试验结果 |
6.3 无CFRP加固组合箱梁二次加载纯扭转分析模型 |
6.3.1 徐朱比修正 |
6.3.2 混凝土二次加载本构关系 |
6.3.3 钢筋二次加载本构关系 |
6.3.4 波形钢腹板二次加载本构关系 |
6.3.5 分析流程 |
6.3.6 模型验证 |
6.4 CFRP加固组合箱梁二次加载纯扭转分析模型 |
6.4.1 平衡方程及收敛条件修正 |
6.4.2 CFRP约束混凝土本构关系 |
6.4.3 钢筋本构关系 |
6.4.4 CFRP本构关系 |
6.4.5 分析流程 |
6.4.6 模型验证 |
6.5 外贴CFRP对组合箱梁纯扭性能的影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录A 中国的波形钢腹板组合梁桥统计 |
附录B 试验梁施工流程 |
附录C 加载装置细部构造和试验方法 |
作者简介 |
(6)大跨度预应力次梁楼盖边梁——楼面梁协调扭转试验及研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
插图清单 |
附表清单 |
符号注释表 |
1 绪 论 |
1.1 引言 |
1.1.1 大跨度预应力次梁楼盖体系 |
1.1.2 边梁协调扭转 |
1.2 边梁协调扭转研究现状 |
1.2.1 线弹性分析方法 |
1.2.2 零刚度设计法 |
1.2.3 塑性设计法 |
1.2.4 三种设计方法的比较 |
1.2.5 我国对边梁协调扭转的工程处理及研究 |
1.3 相关领域研究现状 |
1.3.1 抗扭计算理论 |
1.3.2 开裂扭矩 |
1.3.3 弯剪扭强度 |
1.3.4 扭转刚度 |
1.4 本文的研究目的和内容 |
2 大跨度预应力次梁楼盖边梁协调扭转试验 |
2.1 试验目的 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 总体思路 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试件制作 |
2.2.4 加载装置 |
2.2.5 测试装置 |
2.2.6 加载程序 |
2.2.7 承载力的确定 |
2.3 试验现象 |
2.3.1 试件 1 |
2.3.2 试件 2 |
2.3.3 试件 3 |
2.3.4 试件 4 |
2.4 试验启示 |
3 有限元分析方法 |
3.1 ANSYS分析 |
3.1.1 单元类型 |
3.1.2 材性 |
3.1.3 预应力的模拟 |
3.1.4 加载 |
3.1.5 收敛条件 |
3.1.6 ANSYS 的运行 |
3.2 杆系有限元分析 |
3.2.1 材料性质 |
3.2.2 杆件刚度 |
3.2.3 开裂判定 |
3.2.4 极限判定 |
3.2.5 预应力的模拟 |
3.2.6 单元自动划分与荷载自动导算 |
3.2.7 加载 |
3.2.8 收敛条件 |
3.2.9 程序编译 |
4 数据分析 |
4.1 开裂荷载 |
4.1.1 试件 1 |
4.1.2 试件 2 |
4.1.3 试件 3 |
4.1.4 试件 4 |
4.1.5 小结 |
4.2 极限荷载 |
4.3 边梁扭矩 |
4.4 边梁的单位长度扭转角 |
4.5 边梁扭转刚度 |
4.6 边梁挠度 |
4.7 边梁弯矩与弯曲刚度 |
4.8 次梁挠度 |
4.9 钢筋应力 |
4.9.1 边梁钢筋应力增量 |
4.9.2 次梁端部纵筋应力增量 |
4.10 支反力误差分析 |
4.11 整浇板的作用 |
5 结 论 |
致 谢 |
参考文献 |
附录 A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
附录 B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及得奖情况 |
(7)钢筋混凝土箱梁复合受力特性的试验与理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 项目来源 |
1.2 研究背景 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 钢筋混凝土构件复合受力分析理论 |
1.3.2 钢筋混凝土构件试验研究 |
1.3.3 钢筋混凝土箱梁复合受力配筋设计 |
1.3.4 钢筋混凝土构件弯剪扭强度关系研究 |
1.3.5 钢筋混凝土箱梁时变承载力研究 |
1.4 有待进一步完善的问题 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线及章节安排 |
本章参考文献 |
2 复合受力钢筋混凝土箱梁配筋方法研究及试验设计 |
2.1 概述 |
2.2 复合受力钢筋混凝土箱梁配筋设计方法 |
2.2.1 配筋设计基本理论 |
2.2.2 配筋设计流程 |
2.3 钢筋混凝土箱梁试验模型设计 |
2.3.1 尺寸的拟定 |
2.3.2 材料的选择 |
2.3.3 支撑及加载方案 |
2.3.4 模型配筋设计 |
2.4 测试方案及模型加工要点 |
2.4.1 测试方案 |
2.4.2 模型加工要点 |
2.5 本章小结 |
本章参考文献 |
3 复合受力钢筋混凝土箱梁模型试验研究及数值模拟 |
3.1 概述 |
3.2 材料参数 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 弹性应变分析 |
3.3.2 开裂过程描述及其机理分析 |
3.3.3 极限承载力分析 |
3.3.4 平截面假定检验 |
3.3.5 荷载-变形关系曲线 |
3.3.6 荷载-钢筋应变曲线 |
3.3.7 荷载-主压应力倾角曲线 |
3.4 配筋设计方法的验证 |
3.5 非线性有限元分析 |
3.5.1 有限元模型 |
3.5.2 材料模型 |
3.5.3 计算结果对比及分析 |
3.6 本章小结 |
本章参考文献 |
4 独柱式钢筋混凝土连续箱梁横向倾覆稳定性分析 |
4.1 概述 |
4.2 试验结果讨论 |
4.2.1 倾覆荷载 |
4.2.3 不同支座位移的比较 |
4.3 理论分析 |
4.3.1 分析模型及验证 |
4.3.2 参数分析 |
4.4 有限元分析 |
4.4.1 有限元模型 |
4.4.2 影响参数分析 |
4.5 本章小结 |
本章参考文献 |
5 复合受力钢筋混凝土箱梁强度关系及简化计算公式 |
5.1 概述 |
5.2 弯型破坏箱梁构件弯扭强度关系的建立 |
5.2.1 计算模型 |
5.2.2 基本假定 |
5.2.3 强度关系公式的推导 |
5.2.4 公式适用条件的探讨 |
5.3 非弯型破坏时弯扭强度关系的简化 |
5.4 参数分析及简化公式 |
5.5 考虑剪力效应时弯扭强度的处理 |
5.6 公式验证 |
5.6.1 试验验证 |
5.6.2 数值验证 |
5.7 本章小结 |
本章参考文献 |
6 复合受力钢筋混凝土箱梁全过程分析的改进板-桁模型 |
6.1 概述 |
6.2 钢筋混凝土箱梁复合受力分析模型 |
6.2.1 计算模型 |
6.2.2 基本假定 |
6.2.3 计算方程 |
6.3 模型求解 |
6.3.1 钢筋分布的简化 |
6.3.2 计算流程 |
6.4 试验验证 |
6.5 本章小结 |
本章参考文献 |
7 基于改进板-桁模型的复合受力钢筋混凝土箱梁裂缝评估 |
7.1 概述 |
7.2 裂缝评估计算理论 |
7.2.1 最小裂缝间距的计算理论 |
7.2.2 裂缝宽度的计算理论 |
7.3 求解方法及流程 |
7.4 试验验证 |
7.5 本章小结 |
本章参考文献 |
8 基于改进板-桁模型的复合受力混凝土箱梁时变承载力研究 |
8.1 概述 |
8.2 锈蚀钢筋本构关系的选择 |
8.3 考虑粘结滑移的平面受力问题中钢筋本构关系的修正 |
8.3.1 计算模型 |
8.3.2 钢筋等效弹性模量 |
8.3.3 钢筋应力-应变关系的修正 |
8.3.4 裂缝间距及粘结应力的选择 |
8.4 时变复合承载力计算及流程 |
8.4.1 材料劣化模型的选择 |
8.4.2 计算流程 |
8.5 分析验证 |
8.6 本章小结 |
本章参考文献 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 本文的主要创新点 |
9.3 值得进一步研究的问题 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
(8)GFRP-混凝土-钢组合梁桥力学性能的试验研究及理论分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 FRP-混凝土组合桥面板及FRP-混凝土-钢组合梁特点 |
1.3 FRP-混凝土桥面板研究现状 |
1.3.1 FRP-混凝土桥面板的结构形式及力学性能研究综述 |
1.3.2 FRP与混凝土之间的连接方式研究现状 |
1.3.3 温度荷载和疲劳荷载研究现状 |
1.4 组合梁研究现状 |
1.4.1 简支组合梁弯曲研究现状 |
1.4.2 简支梁扭转研究现状 |
1.4.3 连续梁弯曲研究现状 |
1.5 存在的主要问题 |
1.6 研究内容 |
1.7 论文组织结构 |
第二章 GFRP-混凝土桥面板静力性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 不同连接程度的GFRP-混凝土简支板试验 |
2.2.2 GFRP-混凝土连续板试验 |
2.3 不同连接程度的GFRP-混凝土简支板试验结果及分析 |
2.3.1 破坏模式 |
2.3.2 荷载-挠度曲线与板端滑移 |
2.3.3 应变分布 |
2.3.4 延性 |
2.3.5 极限荷载的讨论 |
2.3.6 开裂荷载计算 |
2.4 GFRP-混凝土连续板试验结果与分析 |
2.4.1 破坏模式及裂缝分布形态 |
2.4.2 荷载-变形及板端滑移 |
2.4.3 应变分布 |
2.4.4 荷载-支反力及中支点弯矩 |
2.4.5 变形计算 |
2.4.6 负弯矩区裂缝宽度计算 |
2.5 本章小结 |
第三章 GFRP-混凝土组合板全过程分析 |
3.1 破坏前组合板分析模型 |
3.1.1 本构关系 |
3.1.2 正弯矩区的应变分布 |
3.1.3 负弯矩区的应变分布 |
3.1.4 等效弯曲刚度计算 |
3.1.5 内力重分布计算 |
3.1.6 试验验证 |
3.2 抗剪承载力计算 |
3.2.1 已有文献中抗剪承载力计算结果对比 |
3.2.2 关于GFRP板分担剪力的讨论 |
3.2.3 GFRP-混凝土组合板抗剪承载力计算 |
3.3 本章小结 |
第四章 GFRP-混凝土-钢组合梁的弯曲性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 推出试验及结果分析 |
4.2.1 推出试验概况 |
4.2.2 推出试验结果与讨论 |
4.3 简支梁弯曲试验及结果分析 |
4.3.1 简支梁弯曲试验概况 |
4.3.2 简支梁弯曲试验结果与讨论 |
4.4 连续梁弯曲试验及结果分析 |
4.4.1 连续梁弯曲试验概况 |
4.4.2 连续梁弯曲试验结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 GFRP-混凝土-钢组合梁的截面分析与设计方法 |
5.1 引言 |
5.2 钢-混组合梁的截面分析 |
5.2.1 钢-混组合梁计算模型 |
5.2.2 试验验证 |
5.2.3 在应力、变形、栓钉承担的剪力计算中的应用 |
5.3 GFRP-混凝土-钢组合梁的变形分析 |
5.3.1 GFRP-混凝土-钢组合梁的计算模型 |
5.3.2 试验验证 |
5.3.3 变形计算值与有限元结果对比 |
5.3.4 参数分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 GFRP-混凝土-钢组合梁桥设计方法 |
6.1 GFRP-混凝土组合板设计方法 |
6.1.1 施工阶段验算 |
6.1.2 组合板内力及有效板宽计算 |
6.1.3 GFRP-混凝土组合板极限承载力计算方法 |
6.1.4 GFRP-混凝土组合板正常使用极限状态计算要点 |
6.2 GFRP-混凝土-钢组合梁的设计要点 |
6.2.1 抗弯承载力计算 |
6.2.2 组合梁变形计算 |
6.2.3 抗扭措施 |
6.3 栓钉连接件计算 |
6.4 工程应用实例 |
6.5 本章小结 |
第七章 研究结论和展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 论文主要创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)钢管混凝土组合桥墩抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 改善桥墩抗震性能的若干措施 |
1.1.2 钢管混凝土组合桥墩的抗震优势 |
1.2 国内外桥墩抗震相关工作研究进展 |
1.2.1 桥墩抗震试验研究 |
1.2.2 桥墩抗震数值模拟 |
1.3 钢管混凝土组合柱和组合桥墩研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 钢管混凝土组合桥墩抗弯滞回性能试验研究 |
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 材料特性 |
2.2.4 试验方案 |
2.2.5 数据采集 |
2.3 试验现象 |
2.4 试验结果与分析 |
2.4.1 滞回曲线 |
2.4.2 骨架曲线 |
2.4.3 承载能力 |
2.4.4 变形能力 |
2.4.5 强度衰减 |
2.4.6 刚度退化 |
2.4.7 耗能特性 |
2.4.8 残余位移 |
2.5 抗弯承载力计算 |
2.6 本章小结 |
3 钢管混凝土组合桥墩抗弯滞回性能数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 OPENSEES模型建立 |
3.2.1 OPENSEES程序介绍 |
3.2.2 非线性纤维梁柱单元 |
3.2.3 材料本构模型 |
3.2.4 建模与求解 |
3.2.5 分析结果验证 |
3.3 滞回性能参数分析 |
3.3.1 剪跨比的影响 |
3.3.2 混凝土强度的影响 |
3.3.3 钢管壁厚的影响 |
3.3.4 钢管外径的影响 |
3.3.5 钢管屈服强度的影响 |
3.4 本章小结 |
4 钢管混凝土组合桥墩抗剪滞回性能试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 材料特性 |
4.2.3 试验方案 |
4.2.4 数据采集 |
4.3 试验现象 |
4.4 试验结果与分析 |
4.4.1 滞回曲线 |
4.4.2 骨架曲线 |
4.4.3 承载能力 |
4.4.4 变形能力 |
4.4.5 强度衰减 |
4.4.6 刚度退化 |
4.4.7 耗能特性 |
4.5 抗剪承载力计算 |
4.6 本章小结 |
5 小剪跨比钢管混凝土组合桥墩恢复力模型 |
5.1 引言 |
5.2 骨架曲线模型 |
5.2.1 骨架曲线的主要特征 |
5.2.2 骨架曲线的确定 |
5.2.3 骨架曲线的验证 |
5.3 卸载刚度的确定 |
5.4 滞回规则的确定 |
5.5 恢复力模型验证 |
5.6 本章小结 |
6 部分埋置核心钢管组合桥墩滞回性能试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验概况 |
6.2.1 试件设计 |
6.2.2 试件材料 |
6.2.3 试验方案 |
6.2.4 数据采集 |
6.3 试验现象及破坏机理 |
6.4 试验结果与分析 |
6.4.1 曲率分布 |
6.4.2 滞回曲线 |
6.4.3 骨架曲线 |
6.4.4 承载能力 |
6.4.5 变形能力 |
6.4.6 强度衰减 |
6.4.7 刚度退化 |
6.4.8 耗能特性 |
6.4.9 残余位移 |
6.5 水平承载力计算 |
6.6 设计方法初探 |
6.6.1 受力特性及破坏形态 |
6.6.2 抗弯设计 |
6.6.3 抗剪验算 |
6.6.4 设计算例 |
6.6.5 构造建议 |
6.7 本章小结 |
7 部分埋置核心钢管组合桥墩弹塑性有限元分析 |
7.1 引言 |
7.2 有限元建模 |
7.2.1 混凝土材料本构模型 |
7.2.2 钢筋和钢管材料本构 |
7.2.3 各部分相互作用定义 |
7.2.4 单元类型与网格划分 |
7.2.5 边界条件与加载方式 |
7.2.6 求解设置及结果输出 |
7.3 模拟结果验证 |
7.3.1 墩身变形和破坏形态对比 |
7.3.2 滞回曲线对比 |
7.4 工作机理分析 |
7.4.1 外围混凝土受力状态 |
7.4.2 钢筋骨架受力状态 |
7.4.3 核心钢管受力状态 |
7.4.4 混凝土芯柱受力状态 |
7.4.5 钢管混凝土与外围混凝土的相互作用 |
7.4.6 钢管混凝土与外围混凝土的内力分配 |
7.5 简化模型校验 |
7.6 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)型钢混凝土构件抗扭分析与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 型钢混凝土的概念和特点 |
1.1.1 型钢混凝土结构的概念 |
1.1.2 型钢混凝土结构的特点 |
1.2 型钢混凝土结构国内外的研究与应用 |
1.2.1 型钢混凝土结构在国外的研究现状与应用 |
1.2.2 型钢混凝土结构在国内的研究与应用 |
1.3 混凝土结构受扭研究概况 |
1.4 型钢混凝土构件受扭分析的意义和研究现状 |
1.4.1 型钢混凝土构件受扭分析的意义 |
1.4.2 型钢混凝土构件抗扭研究概况 |
1.5 本文的研究内容 |
第2章 混凝土纯扭构件的破坏机理及计算方法 |
2.1 纯扭构件的受力性能及其破坏形态 |
2.1.1 素混凝土纯扭构件的受力性能和破坏形态 |
2.1.2 钢筋混凝土纯扭构件的受力性能和破坏形态 |
2.2 钢筋混凝土纯扭构件的计算方法 |
2.2.1 钢筋混凝土构件开裂扭矩的计算 |
2.2.2 钢筋混凝土构件极限扭矩的计算 |
第3章 型钢混凝土受扭构件有限元数值分析 |
3.1 型钢混凝土构件有限元模型 |
3.1.1 分离式模型 |
3.1.2 组合式模型 |
3.1.3 整体式模型 |
3.1.4 混凝土裂缝的处理方式 |
3.2 H 型型钢混凝土受扭构件的数值分析 |
3.2.1 有限元分析对象 |
3.2.2 分析模型的建立 |
3.2.3 计算结果及分析 |
3.2.4 H 型钢尺寸对型钢混凝土纯扭构件的影响 |
3.2.5 H 型型钢混凝土弯扭构件的数值分析 |
3.3 含矩形钢管中空型钢混凝土受扭构件的数值分析 |
3.3.1 有限元分析对象 |
3.3.2 分析模型的建立 |
3.3.3 计算结果及分析 |
3.3.4 含矩形钢管中空型钢混凝土弯扭构件的数值分析 |
3.4 三种类型构件受扭性能比较 |
3.4.1 构件设计 |
3.4.2 三种构件的抗扭性能比较 |
第4章 型钢混凝土纯扭构件计算方法研究 |
4.1 薄壁型钢构件的受扭分析 |
4.1.1 自由扭转 |
4.1.2 约束扭转 |
4.2 纯扭作用下H 型型钢混凝土构件的计算方法 |
4.2.1 纯扭下H 型型钢混凝土开裂扭矩的计算 |
4.2.2 纯扭下H 型型钢混凝土极限扭矩的计算 |
4.3 纯扭作用下含矩形钢管中空型钢混凝土的计算方法 |
4.3.1 含矩形钢管中空型钢混凝土开裂扭矩的计算 |
4.3.2 含矩形钢管中空型钢混凝土极限扭矩的计算 |
4.3.3 极限扭矩的一种近似计算方法 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、钢筋混凝土截面开裂以后的扭转刚度(论文参考文献)
- [1]中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2014(05)
- [2]混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析[D]. 祝明桥. 湖南大学, 2004(07)
- [3]曲线梁桥钢管混凝土桥墩的扭转效应研究[D]. 王宇航. 清华大学, 2013(07)
- [4]钢筋混凝土复合受力构件受扭行为和设计方法的研究[D]. 刘继明. 西安建筑科技大学, 2004(03)
- [5]单箱多室波形钢腹板组合箱梁扭转性能研究[D]. 沈孔健. 东南大学, 2018(05)
- [6]大跨度预应力次梁楼盖边梁——楼面梁协调扭转试验及研究[D]. 黄音. 重庆大学, 2004(01)
- [7]钢筋混凝土箱梁复合受力特性的试验与理论研究[D]. 程坤. 浙江大学, 2014(12)
- [8]GFRP-混凝土-钢组合梁桥力学性能的试验研究及理论分析[D]. 佟兆杰. 东南大学, 2018(05)
- [9]钢管混凝土组合桥墩抗震性能研究[D]. 田甜. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]型钢混凝土构件抗扭分析与研究[D]. 谭晓演. 湖南大学, 2008(01)