一、钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算方法(论文文献综述)
夏超凡[1](2021)在《高强度、高延性水泥基复合材料(HSHDCC)的动态性能研究》文中进行了进一步梳理高强度高延性水泥基复合材料(High Strength High Ductility Cementitious Composites,HSHDCC)作为一种新型的建筑材料,改善了工程水泥基复合材料(ECC)低强度的不足特征与超高性能混凝土(UHPC)低延性的缺陷。传统HSHDCC设计通常采用2%体积掺量的聚乙烯(PE)纤维,虽然抗压强度能稳定超过60 MPa以上,拉伸应变达到ECC材料水平,但是HSDHCC较高的制作成本限制了其广泛应用,如何进一步减少纤维掺量且能维持较好的力学性能,成为现今HSHDCC工程应用亟待解决的问题。本文中通过引入新型增强材料碳酸钙晶须,提出一种高性价比HSHDCC,以期通过碳酸钙晶须在微观层面的增强增韧作用替代部分纤维效能,从而减少纤维掺量提高HSHDCC性价比。由于HSHDCC卓越的高强度特征和耗能能力,使得该材料在动荷载环境下的抗震结构应用与抗震加固方面具有广阔的应用前景。目前国内外研究主要集中于HSHDCC准静态下的材料力学性能,而HSHDCC材料的动态性能研究与结构抗震加固应用方面研究较少。为了解HSHDCC材料在动荷载下的力学特性,本文从试验研究、理论推导两方面对HSHDCC材料动态性能进行了初步分析。在此基础上,对不同加固材料的钢筋混凝土柱在不同轴压下进行了低周反复试验,分析了加固材料与轴压比对构件抗震性能的影响,具体内容如下:(1)在10-5s-1~10-2s-1应变率下,对HSHDCC材料进行单轴拉伸试验,研究了纤维掺量和应变率对HSHDCC材料基本拉伸力学性能的影响。结果表明HSHDCC的初裂强度、初裂应变、峰值强度均呈动态增长趋势,其中1.5%PE-HSHDCC与2%PE-HSHDCC的极限拉伸应变和韧性呈动态减小趋势,而1.5%PE/0.5%CW-HSHDCC具有较高的率敏感性,且在较高应变率下,拉伸应变和韧性仍能保持在较高水平,甚至出现动态增长现象,最大拉伸峰值应力最高为9.62 MPa,极限拉伸应变可达6.4%;碳酸钙晶须的加入,在一定程度上强化了HSHDCC的多缝开裂能力。(2)基于稳定开裂与应变硬化理论建立HSHDCC的动态拉伸本构模型,并与试验结果进行对比,模型结果与试验结果符合较好。(3)在10-5s-1~10-2s-1应变率下,对HSHDCC材料进行单轴压缩试验,结果表明HSHDCC立方体抗压强度达100 MPa以上,在准静态应变率下,峰值应变均超过3000με;2%PE-HSHDCC与1.5%PE-HSHDCC在10-5 s-1、10-4 s-1应变率下敏感性较差,随着应变率的增大,峰值应力的动态增强效果明显,但峰值应变出现劣化,且峰后下降段变陡;纤维掺量降低后,试件的峰后残余强度降低,峰值应变动态减少现象更加显着;掺入碳酸钙晶须后,增韧作用明显。(4)基于压缩损伤理论建立HSHDCC动态压缩本构模型,并与试验结果进行对比,模型结果与试验结果符合较好。(5)研究了砂浆加固、钢纤维加固、新型HSHDCC加固钢筋混凝土柱在不同轴压比下的抗震性能。完成3根RC柱与9根加固构件的低周反复试验,试验结果表明除砂浆加固柱破坏呈现较高的脆性外,其余各加固试件均表现出较好延性,其中新型HSHDCC加固柱滞回曲线更加饱满,具有优异的耗能能力。通过对比分析各试件累积耗能可知,新型HSHDCC加固柱的累积耗能均为RC柱2倍以上,且随着轴压比的增大,仍能保持较好的耗能能力。此外,基于桁架-拱模型,提出了HSHDCC加固柱抗剪承载力简化计算公式,并与试验结果对比,理论结果与试验结果吻合较好。
吕明阳[2](2021)在《超高性能混凝土加固RC构件抗震性能分析》文中进行了进一步梳理随着国家发展和人民生活水平的提高,人们对建筑结构在各类作用尤其是地震作用下的安全度水平有了更高的需求。与此同时,现阶段诸多建筑也进入老龄化,按之前标准进行设计建造的房屋结构,设计标准低、材料老化并且损伤严重。现在迫切需要利用良好的建筑材料对既有建筑进行加固,满足工程需要。超高性能混凝土(UHPC)具有较高的抗压强度、优异的耐久性、良好的工作性能而引起工程界广泛关注。将其应用于框架结构加固是当前工程界在不断深入探索的领域。为研究超高性能混凝土加固钢筋混凝土构件的抗震性能,本文具体开展了如下工作:(1)采用ABAQUS实体单元和ABAQUS纤维梁单元分别对正截面压弯破坏型钢筋混凝土柱进行模拟,模拟结果表明后者对该构件的滞回性能模拟较好。在此基础上使用ABAQUS纤维梁单元对UHPC加固厚度、UHPC加固高度、轴压比进行参数分析,分析结果表明:在低、高轴压比下,UHPC加固该破坏类型构件的抗剪承载力有较大提高,UHPC加固效果良好。(2)采用ABAQUS实体单元和Open Sees纤维单元分别对弯剪破坏型钢筋混凝土柱、剪切破坏型钢筋混凝土柱的UHPC加固性能进行分析。对比两种软件在混凝土柱滞回分析中的适用性。分析结果表明:使用UHPC加固弯剪破坏类型混凝土柱、剪切破坏类型混凝土柱,抗剪承载力均有较大程度的提高,UHPC加固效果良好。(3)采用ABAQUS实体单元模拟钢筋混凝土梁柱节点,模拟得到的滞回抗剪承载力与试验符合较好。在此基础上,使用增大截面法对其加固,研究UHPC加固层厚度,轴压比的参数影响,分析表明:使用UHPC加固混凝土梁柱节点,梁端滞回抗剪承载力有较大提高;但实际轴压比由0.05增加到0.15,梁端滞回性能、钢筋和混凝土的应力应变状况变化不大。(4)采用ABAQUS纤维梁单元建立三层三跨混凝土框架进行拟静力模拟,与试验对照验证了模型的正确性。在此基础上建立UHPC加固六层三跨的一榀框架,研究不同地震作用下的基底剪力、楼层位移、层间位移角等力学响应。分析表明:采用纤维梁模型,忽略梁柱节点区的破坏,该模拟方式把握好了结构主要的受力行为,具有良好的计算精度;在罕遇地震、多遇地震下,UHPC加固框架底部四层可比未加固框架的最大层间位移角有较大程度地降低。
王芯苗[3](2020)在《基于修正压力场理论的再生混凝土梁抗剪承载力计算方法研究》文中研究说明再生混凝土的适时提出一方面解决了我国数目惊人的建筑垃圾的处理难题,另一方面又为工程建设提供了满足要求的砂石骨料,是真正实现将建筑垃圾“变废为宝”的可持续型绿色建筑材料。本文以目前建筑废弃物产物—再生混凝土应用在工程结构中的再生混凝土梁为研究对象,以其抗剪承载力为主要的切入点,研究再生混凝土梁抗剪承载力的计算方法。本文采用控制影响因素的试验方法研究再生混凝土梁的抗剪性能特点,通过设计不同的取代率参数以及剪跨比参数进行系列试验,研究分析再生混凝土梁的破坏形态、钢筋应变曲线以及裂缝宽度等性能特点。结果表明:其中6根试验梁发生了剪压破坏,1根试验梁发生了斜拉破坏;在剪跨比不发生变化的情况下,随着再生骨料取代率的增加,箍筋应变与裂缝最大宽度明显增大;而在抗剪承载力方面,再生混凝土梁低于普通混凝土梁。采用普通混凝土结构设计规范中的计算方法得到的计算值与试验结果相差较大,再生混凝土结构承载力计算方法不能简单的套用普通混凝土结构设计方法。根据再生混凝土梁的抗剪受力特点,基于充分考虑骨料咬合力因素的修正压力场理论,提出再生混凝土梁的抗剪承载力由再生骨料咬合力与箍筋作用共同承担,建立了再生混凝土梁抗剪模型;根据再生混凝土梁的裂缝宽度沿裂缝面线性变化的特点,并考虑箍筋对裂缝宽度的影响,提出了再生混凝土梁的裂缝宽度近似计算公式。再生粗骨料外包裹的难以剥离的老旧砂浆以及内部原始骨料的损伤使得再生粗骨料性能劣于天然骨料,通过利用再生骨料模量与天然骨料模量均值比的概念,建立再生骨料粒径等效系数计算方法;根据裂缝宽度近似计算公式和再生骨料粒径等效系数推导再生骨料咬合力计算公式,最后得到再生混凝土梁的抗剪承载力计算公式。将采用本文中建议的计算方法得到的计算结果,与6根发生剪压破坏的再生混凝土梁的抗剪承载力试验结果进行了对比,其次还与87组国内外试验结果数据进行了对比,研究结果表明理论值与试验值吻合较好,验证了该方法的有效性。本文提出的再生混凝土梁抗剪承载力计算方法,能够为再生混凝土梁在实际工程中的应用提供一种新的设计思路。
倪向勇[4](2020)在《600MPa级钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究与理论分析》文中研究表明剪力墙结构抗震性能优越且造价合理,广泛用于抗震烈度高的地区。剪力墙构件作为主要抗侧构件,既要承受上部结构传下来的竖向荷载,又要承受地震及风引起的水平作用。近年来,高性能材料在土木工程中得到了广泛应用,其在提高结构性能、减轻自重及节约成本方面发挥巨大优势。其中,高强钢筋作为一种较常用的高性能材料,可减小混凝土结构的配筋率,节约钢筋用量,且可以增加钢筋间距,防止局部位置配筋过密,便于施工。600MPa级钢筋是我国自主研发的新型高强钢筋,具有较为明显的屈服平台及良好的延性,具有广阔的应用前景,但是,目前设计规范中未涵盖此类钢筋。因此,为推广600 MPa级钢筋在剪力墙中应用,本文进行了系列试验研究及理论分析,主要完成的工作如下:(1)进行了4片一字形及3片T形剪力墙的拟静力试验,各试件的剪跨比均为2,主要研究参数包括钢筋强度(600 MPa vs.400 MPa),轴压比(0.2 vs.0.1 vs.0.05),破坏模式(弯曲破坏vs.剪切破坏),截面形式(一字形vs.T形)以及加载方向(45o方向加载vs.腹板长度方向加载)等,通过对各试件的裂缝形式、破坏模式、滞回曲线、刚度退化、耗能、延性及钢筋应变等方面对比分析,明晰了试件的抗震性能以及破坏特征,获得了600MPa级钢筋作为抗弯及抗剪钢筋在混凝土剪力墙中的性能表现。(2)建立了600MPa级钢筋混凝土一字形及T形剪力墙精细有限元分析模型,获得其在低周往复荷载作用下的力-位移滞回曲线,并与试验滞回曲线进行对比,然后基于已被试验验证的有限元模型,分析高强钢筋类型,轴压比以及混凝土强度等参数对剪力墙滞回性能的影响,扩充试验结论。(3)建立了T形与I形剪力墙剪滞效应的统一计算方法。将截面的纵向位移简化成由剪滞翘曲位移、平面弯曲位移及轴力作用位移等三部分组成,并假定剪滞翘曲位移为二次抛物线。以剪滞效应产生的附加挠度为广义位移,利用最小势能原理建立剪滞效应计算方法,并结合试验获得的数据及数值算例对其计算准确性进行评估。(4)在对试验获得的弯曲破坏剪力墙刚度退化曲线研究的基础上,将试件刚度退化曲线简化为以开裂点,屈服点,峰值点以及极限点为特征点的四折线模型,建立了各特征点的计算方法,并利用文中及相关文献中的试验数据对其计算准确性进行评估。该刚度退化模型可获得剪力墙在不同位移下的刚度值,可为剪力墙弹塑性分析的刚度折减提供参考。(5)利用文中及相关文献中配置高强钢筋剪力墙的试验数据,对JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中剪力墙抗弯承载力计算公式的准确性及可靠性进行评估,其中参于评估的剪力墙试件的纵筋屈服强度在617~1044MPa之间。基于修正压力场及拱抗剪理论,建立了配置高强钢筋剪力墙抗剪承载力的桁架-拱计算方法,并基于试验获得的数据以及相关文献中的试验数据对其准确性及可靠性进行评估,其中参于评估的剪力墙试件的抗剪钢筋屈服强度在498~849MPa之间。(6)采用将骨架曲线与滞回规则结合的方法,建立了发生弯曲破坏的配置高强钢筋一字形及T形剪力墙的力-位移滞回曲线计算方法。其中,力-位移骨架曲线是采用将其简化为以开裂点,屈服点,峰值点以及极限点为特征点的折线模型进行建立,而滞回规则是基于Park恢复力模型的滞回规则,最后利用试验获得滞回曲线数据对该方法的准确性进行评估。(7)将发生剪切破坏的配置高强钢筋剪力墙的力-位移骨架曲线简化为以开裂点,峰值点以及极限点为特征点的三折线模型,然后通过获得各特征点值来建立力-位移骨架曲线计算方法,并用试验获得的数据与相关文献中试验数据对该三折线模型的准确性进行评估。
许尧[5](2020)在《塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗震性能试验研究》文中认为对地震作用下已破坏的混凝土柱调查研究表明,由于混凝土柱抗震能力不足而导致大量房屋和桥梁倒塌,因此如何改善混凝土柱的抗震性能成为工程界和学术界的研究重点。鉴于轻骨料混凝土具有轻质,抗震性能好,空心截面形式可进一步减轻自重,以及纤维可改善轻骨料混凝土抗拉强度低、韧性差等缺陷同时减少柱壁厚度等优点,本文开展了塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱的抗震性能试验研究。研究了不同空心率(5%、10%、16%)、纤维掺量(0.32%、0.64%、0.95%)、轴压比(0.2、0.4、0.6)、剪跨比(2.8、3.6、4.4)、体积配箍率(0.67%、1.26%、2.01%)对纤维轻骨料混凝土空心柱试件滞回曲线、骨架曲线、耗能、抗剪承载力等的影响规律,并推导出了适合塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱的抗剪承载力公式。研究结果表明:空心率越大,纤维轻骨料混凝土空心柱的破坏现象越严重,在空心率较大时,空心柱由弯剪破坏变为剪切破坏;轻骨料混凝土中掺入0.64%的塑钢纤时对空心柱的破坏现象改善最为显着;纤维的掺入可以提高轻骨料混凝土空心柱的延性,其中塑钢纤维掺量达到0.64%时提升效果最好,钢纤维掺量达到0.95%时提升效果最好;空心率较大时,试件的耗能能力显着降低;当聚丙烯掺量为0.64%时可以提高轻骨料混凝土空心柱试件的耗能能力,钢纤维掺量为0.95%时对轻骨料空心混凝土柱的耗能提高最为明显;修正公式得到的抗剪承载力计算与试验值接近,精确程度较好,这为轻骨料混凝土的应用以及我国轻骨料混凝土规范公式的补充完善提供了参考。
张振兴[6](2020)在《纤维再生混凝土梁的力学性能研究》文中认为随着建筑行业的不断发展,产生了越来越多的废弃混凝土等建筑垃圾,这些建筑垃圾不仅影响着人类的生存环境,也造成了巨大的环境污染。对再生混凝土进行研究与应用,将废弃混凝土进行重新利用,不仅能够减少建筑垃圾对环境的影响,也能在一定程度上解决天然骨料的供需矛盾。由于再生混凝土的自身缺陷,使其工程应用范围受到限制。为了改善再生混凝土的性能,各类改性材料被掺加到再生混凝土中,其中就包括纤维材料。本文主要进行了以下研究工作:将破碎后的废弃混凝土骨料,包括残渣、粉末等,采用50%再生骨料固定替代率,进行了纤维再生混凝土梁的力学性能试验研究。试验选取了聚丙烯纤维、钢纤维两种纤维材料,以纤维掺量为变量,制作了聚丙烯纤维再生混凝土梁、钢纤维再生混凝土梁以及未添加任何纤维的再生混凝土梁。通过试验,研究分析了聚丙烯纤维、钢纤维掺量的变化对再生混凝土梁的抗裂、斜截面抗剪、正截面抗弯性能的影响规律,并得到了掺加范围内最佳力学性能下的纤维掺量。通过引入纤维增强系数,提出了各纤维掺量下再生混凝土梁抗裂、抗弯、抗裂性能的相关计算公式。基本结论如下:1)聚丙烯纤维、钢纤维的掺加,提高了再生混凝土梁的抗裂、斜截面抗剪以及正截面的抗弯性能,同时改善了再生混凝土梁的延性性能。2)聚丙烯纤维再生混凝土梁,在纤维掺量0.6kg/m3~1.4kg/m3内,随着纤维掺量的增加,抗裂性能逐渐提高,纤维掺量在1.4kg/m3~1.8kg/m3内,随着纤维掺量的增加,抗裂性逐渐下降;钢纤维再生混凝土梁,在纤维掺量30kg/m3~90kg/m3内,随着钢纤维掺量的增加,抗裂性能逐渐提高,当钢纤维掺量为90kg/m3时,抗裂性能达到最佳。3)纤维再生混凝土梁斜截面抗剪承载力,随着纤维掺量的增加呈现先上升后下降的趋势。聚丙烯纤维掺量为1.4kg/m3时,斜截面抗剪承载力最佳;钢纤维掺量为70kg/m3时斜截面抗剪承载力最佳。4)聚丙烯纤维掺量0.6kg/m3~1.4kg/m3内,正截面抗弯承载力随着纤维掺量的增加逐渐提高,纤维掺量1.4kg/m3~1.8kg/m3时,随着纤维掺量的增加承载力逐渐下降,纤维掺量为1.4kg/m3时承载力最佳。钢纤维掺量在30kg/m3~70kg/m3内,正截面抗弯承载力随着纤维掺量的增加逐渐提高,钢纤维纤维掺量为70kg/m3~90kg/m3时,随着纤维掺量的增加正截面抗弯承载力逐渐下降,钢纤维掺量为70kg/m3时正截面抗弯承载力达到最佳。5)根据再生混凝土梁的试验结果,引入纤维增强系数,结合《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010,提出了50%再生骨料替代率下,纤维再生混凝土梁开裂荷载计算公式、最大裂缝宽度计算公式、斜截面抗剪承载力计算公式以及正截面抗弯承载力计算公式。
李志鹏[7](2020)在《配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴压与偏压受力性能研究》文中指出随着世界铁矿石资源日益紧张,高强及超高强钢材在建筑工程上的发展和应用在提高资源利用效率,推动建筑节能环保上具有重大意义。HRB635级高强钢筋是一种采用热轧工艺微合金化的新型高强金属材料,与热处理或冷加工高强钢筋相比具有强度高、延性好、焊接性能好以及成本低等显着优势。目前,我国现行规范只对于500MPa及以下强度的钢筋有规定,对于600MPa及以上强度的钢筋因存在诸多的限制而研究较少,为了这种新型高强钢筋在建筑工程中的推广应用,本文主要对配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱在轴压与偏压下的受力性能进行相关的试验研究,具体研究内容以及成果如下:(1)本文完成了10根配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴心受压试验。研究表明,配置HRB635级高强钢筋约束混凝土轴压短柱的破坏模式与普通钢筋混凝土轴压短柱类似。随着高强纵筋配筋率、箍筋强度、高强箍筋体积配箍率的提升,构件的峰值荷载显着增加;提升箍筋强度与配箍率可有效改善轴压短柱的延性。为充分发挥HRB635高强钢筋的强度,宜匹配的强度等级在C50以上的混凝土。(2)基于配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴压性能试验,采用ABAQUS有限元数值模拟的方法建立了配置HRB635级高强钢筋约束混凝土轴压短柱的分析模型,并验证了其准确性。系统地开展了混凝土强度等级、高强纵筋配筋率、高强箍筋配箍率、高宽比等参数对其受力和变形性能影响的研究。最终,基于混凝土设计规范以及试验与模拟数据的统计回归分析,提出了适用于评估配置HRB635级高强钢筋约束混凝土轴压短柱承载力的计算方法。(3)本文完成了14根配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的偏压试验。研究表明,配置HRB635级高强钢筋约束混凝土偏压短柱的破坏模式与普通钢筋混凝土偏压短柱类似,最终的破坏形态为偏压侧混凝土压溃。偏压侧受力纵筋在构件达到峰值荷载时强度基本都得到了充分的发挥。截面应变分析表明,平截面假定依然试用于配置HRB635级高强钢筋约束混凝土偏压短柱。结合国内规范公式的比对分析表明,试件的偏压承载能力相对采用《混凝土结构设计规范》提供的短柱偏压承载力公式得到的计算值有足够的安全储备。(4)基于配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的偏心受压性能试验,采用ABAQUS有限元数值模拟的方法建立了配置HRB635级高强钢筋约束混凝土偏心受压短柱的分析模型,并验证了其准确性。系统地开展了偏心距、混凝土强度等级、高强纵筋配筋率、高强箍筋配箍率、高宽比等参数对其受力和变形性能影响的研究。最终,基于偏压试验和模拟数据的统计回归分析,提出了适用于评估配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱偏心受压承载力的计算方法。
杨少坤[8](2020)在《新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构滞回性能研究》文中提出钢管混凝土框架剪力墙结构具有承载能力高、抗侧刚度大、抗震性能好等特点,在实际工程上已得到广泛运用。但目前该结构中主要还是以现浇结构为主,连接形式单一。本文在此基础上提出一种新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构,其接缝连接处通过设置连接型钢,进而采用两边盖板螺栓连接形成整体。本文对该装配式钢管混凝土框架剪力墙结构的滞回性能作了相应的研究,具体如下:(1)提出了一种新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构,并在工程常用参数范围内设计制作了8榀该新型装配式钢管混凝土框架剪力墙试件和2榀现浇钢管混凝土框架剪力墙试件,完成了在恒定轴力下的水平往复加载试验。试验考察的参数主要为:预制墙体板高宽比(0.67和0.97)、连接型钢厚度(8mm和12mm)、边框柱轴压比(0.25和0.5)、边框柱截面类型(方形和圆形)以及2榀现浇结构进行对比。通过试验研究获得了钢管混凝土框架剪力墙结构在往复荷载下的破坏过程和破坏模态、荷载-位移关系曲线、骨架曲线、强度及刚度退化、位移延性、耗能能力、变形等特性。(2)在合理确定钢管、钢管内核心混凝土、墙板普通钢筋混凝土、钢筋、型钢本构模型、各个部件之间接触模型、加载方式及边界条件的基础上,利用ABAQUS有限元软件对本次试验的装配式结构和现浇结构进行数值模拟分析,得到理论计算结果与试验结果吻合良好。同时利用该有限元模型还验证了其他文献中相似结构的试验结果。在此基础上,对该新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构进行机理分析,明晰了破坏机制。(3)采用以上数值模型进一步对该新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构作参数分析,主要参数为预制墙板高宽比、墙体内分布钢筋配筋率、混凝土强度、边框柱轴压比、边框柱含钢率、钢管屈服强度、连接型钢厚度以及连接型钢屈服强度等,得到了不同参数下该新型结构荷载-位移骨架曲线的变化规律。(4)基于参数分析结果,在现浇钢管混凝土框架剪力墙结构抗剪承载力的计算方法的基础上,考虑新型结构中墙体四边连接型钢能够分担一部分的剪力,从而提高了预制墙板的抗剪承载能力,本文在现浇墙体的抗剪承载力计算公式上加入修正系数K0,最终得到新型预制墙板抗剪承载力,计算公式与试验结果以及大量有限元计算算例均吻合良好。最后,提出了边框柱与预制墙板连接设计方法和有关构造要求。
刘瑞强[9](2020)在《型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究》文中进行了进一步梳理在大跨度、大型重载工业厂房及抗震设防烈度较高的高层、超高层建筑结构中,短柱是难以避免的竖向承重构件,其抗震性能的好坏,对建筑结构的安全性有着重大意义。由于混凝土是一种脆性材料,使得型钢混凝土短柱在遭受地震作用时混凝土保护层依然会大面积压碎、剥落,造成纵筋压屈、箍筋拉脱,使内部型钢较早地失去有效约束而发生屈曲等现象,从而降低了型钢混凝土短柱的承载力、抗震性能和耐损修复性。同时型钢混凝土短柱耐火和耐久性较差,且容易造成施工困难。基于此,本文为充分地发挥型钢与超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)各自的优势,将具有优良应变硬化、多缝开裂和高韧性特征的UHTCC代替普通混凝材料与型钢组合成型钢超高韧性水泥基复合材料(SUHTCC)组合结构,具体开展的工作及主要结论如下:首先,通过5个短柱推出试验,研究了锚固长度与栓钉抗剪连接件对UHTCC与型钢粘结滑移性能的影响,并与型钢混凝土试件进行了对比分析,回归给出了型钢UHTCC粘结强度的预测公式及粘结-滑移本构模型。结果表明:1)用UHTCC材料替代混凝土后,裂缝形态更为细密,型钢UHTCC试件名义峰值粘结强度略有降低,但具有较高的残余承载力和残余粘结强度,粘结韧性与粘结耗能大幅增加,且损伤轻微,明显改善了型钢混凝土的界面粘结滑移性能;2)随锚固长度的增加,型钢UHTCC试件的峰值和残余粘结承载力增大,但名义峰值和名义残余粘结强度呈现略微降低的趋势,且粘结韧性与粘结耗能均降低;3)UHTCC试件型钢翼缘设置栓钉后,明显提高了型钢UHTCC试件峰值前的粘结滑移性能,但峰值后粘结性能尤其是粘结韧性与粘结耗能减小;4)对比了已有用于计算型钢混凝土粘结强度的计算式,最后回归给出了型钢UHTCC粘结强度的预测公式;5)结合试验结果,建立了适用的型钢UHTCC粘结-滑移本构模型,且模型曲线与试验曲线吻合良好。其次,为了研究地震作用下型钢超高韧性水泥基复合材料短柱(SUHTCC)的抗震性能,通过改变轴压比、体积配箍率、加载制度和型钢翼缘有无布置栓钉对8根型钢超高韧性水泥基复合材料短柱及1根型钢混凝土短柱试件进行了试验研究。结果表明:1)用UHTCC取代混凝土与型钢结合后,UHTCC与型钢表现出了更好的变形能力和抗震性能,改善了短柱的脆性剪切破坏模式,在大变形下具有高的耐损性和可修复性,即使SUHTCC短柱在高轴压比和低配箍率情况下仍然具有良好的耗能能力与抗震性能;2)低周往复加载模式会降低SUHTCC短柱的承载力,且峰值后荷载下降变快,变形能力和延性降低;3)随轴压比增大,SUHTCC短柱耗能能力和延性有所下降,但SUHTCC短柱在高轴压比下仍具有较好的非线性变形能力和抗震性能;4)不同配箍率的试件峰后滞回曲线均饱满,配箍率最大的SUHTCC短柱表现出了更好的耗能能力,但配箍率最小的SUHTCC短柱仍具有较好的耗能能力、延性和抗震性能;5)型钢翼缘布置栓钉后,SUHTCC短柱的承载力和耗能能力得到了较大提高,但对延性的提高有限。加栓钉能够大幅提高较低轴压比SUHTCC短柱滞回性能和耗能能力,但对较高轴压比SUHTCC短柱提高幅度有限;6)最后采用不同规范给出的用于计算型钢混凝土柱斜截面受剪承载力计算公式计算了试验SUHTCC短柱的承载力。结果表明,我国组合规范(JGJ138-2016)用于剪跨比不超过2.0的型钢超高韧性水泥基复合材料短柱受剪分析和设计是可行的。最后,从构件层次上,对型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱基于变形和损伤的抗震损伤进行评估,得到以下结论:1)将试验SUHTCC短柱抗震性态水平可划分为六个等级,建立了该类结构柱处于不同损伤破坏状态下的性能目标;2)以位移角为变形性能控制参数,采取两种方法定义了不同性能水平下位移角的取值原则,并给出了位移角限值取值范围。结果表明,使用UHTCC代替混凝土用于型钢混凝土可以放宽各性能水平的变形限值;3)结合现有不同性能水平的损伤指数范围以及试验的损伤过程,划分了试验SUHTCC组合柱各性能水平下的损伤指数取值范围;4)以经典的Park-Ang模型和Kratzig模型为基础,提出了改进的M-Park-Ang双参数损伤模型与改进的M-Kratzig损伤模型。结果表明,改进后两个地震损伤模型可更真实反映型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱的损伤行为。
薛开坤[10](2020)在《地震作用下钢管混凝土拱桥的刚度退化研究》文中研究说明近些年,钢管混凝土拱桥因其独特的优势,其数量不断增多,跨径不断增大,但是,现行钢管混凝土拱桥规范只限于钢管混凝土拱桥的静力设计与施工校核,迄今尚无专门针对钢管混凝土拱桥抗震的规范出台,即便关于钢管混凝土拱桥抗震性能的研究文章不少,然而,从刚度退化的角度来研究其抗震性能的论文却是鲜见。于是,本文围绕刚度退化为核心,以钢管混凝土柱的拟静力试验为切入点,用数值分析的手段探究了钢管混凝土拱桥在地震作用下的刚度退化情况,以及刚度退化对拱桥动力特性及地震响应的影响。本文完成的主要工作如下:(1)通过查阅大量文献资料,综述了国内外关于结构刚度退化的研究现状,简单描述了钢管混凝土拱桥的抗震研究概况,确定了本论文的研究方法流程;(2)简介了纤维模型理论,根据已有文献资料整理得出了基于纤维模型法的钢管混凝土结构损伤计算方法,给出了MATLAB计算钢材损伤与混凝土损伤的计算程序;(3)根据已有的钢管混凝土柱拟静力试验,通过基底剪力-位移曲线证实了在非恒定轴力与非恒定弯矩同时作用下,柱的抗剪承载力和延性性能变化不再具有单一的规律,不会单调的随着轴力或者弯矩的增加而增加(或者减小),引申到钢管混凝土拱桥中,在地震作用下主拱圈的轴力弯矩是在不断变化的,这种具有时空变异性的情况,其刚度退化不能再按照传统的弯矩-曲率曲线来分析它的刚度退化情况,而是需要分别考虑钢材的损伤累积和混凝土的受拉损伤与受压损伤;(4)利用数值模拟等手段,计算钢管混凝土柱在拟静力试验下的刚度退化情况,发现柱脚处混凝土和钢材破坏最严重,刚度退化也最大,离柱顶越近刚度退化越轻微,排除误差以后其结果与实验现象及结果比较吻合程度较好,同时也验证利用纤维模型法计算损伤来考虑刚度退化的可行性;(5)以某下承式钢管混凝土拱桥为实际工程背景,建立相应有限元模型,选取了四组不同的具有代表性的地震波进行时程分析,提取纤维应力应变,利用MATLAB求出关键截面单元的损伤情况,结果发现:拱圈刚度退化在统一的PGA下,与近场、远场地震波相关性很小,可以忽略,但是与地震波的频谱有很大的相关性,低频地震波更容易对拱圈造成损伤,而引起刚度退化。根据计算的拱圈刚度退化值调整拱圈刚度,分析考虑刚度退化对拱桥结构性能的影响,结论为:(1)考虑刚度退化对自振周期的影响,刚度退化导致结构的自振周期增大,结构表现的更加具有“柔性”,而且随着刚度退化的增加,拱圈的时程位移增加,加速度反而变小。(2)考虑刚度退化对恒载挠度的影响,随着刚度退化程度的加大,拱圈在恒载作用下的下挠值也在增加。(3)刚度退化同样影响拱圈的抗剪承载力,刚度退化导致结构在相同的目标位移下基底剪力值更小,曲线弹性段更短,结构更容易进入弹塑性阶段。
二、钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算方法(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、钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算方法(论文提纲范文)
(1)高强度、高延性水泥基复合材料(HSHDCC)的动态性能研究(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 国内外研究现状 |
1.2.1 HSHDCC材料的发展现状 |
1.2.2 HSHDCC材料的动态力学性能 |
1.2.3 碳酸钙晶须对HDCC的影响 |
1.2.4 HSHDCC材料的结构应用 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 高强高延性水泥基复合材料动态拉伸性能 |
2.1 引言 |
2.2 试验过程 |
2.2.1 试验原材料 |
2.2.2 试验配合比 |
2.2.3 试件制作与试验装置 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 单轴拉伸基本力学性能 |
2.3.2 DIF计算 |
2.3.3 拉伸韧性 |
2.3.4 拉伸裂缝形态 |
2.4 本章小结 |
第三章 HSHDCC动态拉伸本构模型 |
3.1 引言 |
3.2 HSHDCC动态拉伸本构模型 |
3.3 HSHDCC动态拉伸模型计算结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 高强度高延性水泥基复合材料动态压缩性能 |
4.1 引言 |
4.2 试验过程 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 单轴压缩基本力学性能 |
4.3.2 DIF计算 |
4.3.3 压缩韧性 |
4.3.4 压缩破坏形态 |
4.4 本章小结 |
第五章 HSHDCC动态压缩本构模型 |
5.1 引言 |
5.2 HSHDCC动态压缩本构模型 |
5.3 HSHDCC动态压缩模型计算结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 加固柱的低周反复荷载试验 |
6.1 引言 |
6.2 试验概况 |
6.2.1 试验目的 |
6.2.2 试件制作 |
6.3 基本材料性能 |
6.3.1 混凝土基本性能 |
6.3.2 钢筋基本性能 |
6.4 试验测点布置与测量内容 |
6.4.1 测试设备 |
6.4.2 测点布置 |
6.4.3 测量内容 |
6.5 试验装置与加载方案 |
6.5.1 试验装置 |
6.5.2 加载方案 |
6.6 试验过程与试验现象 |
6.7 试验结果分析 |
6.7.1 滞回曲线 |
6.7.2 骨架曲线 |
6.7.3 刚度退化 |
6.7.4 位移延性系数 |
6.7.5 累积耗能 |
6.8 柱抗剪承载力计算 |
6.8.1 模型假设 |
6.8.2 抗剪承载力计算 |
6.8.3 计算结果与试验值对比 |
6.9 本章小结 |
DIC附图 |
第七章 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新性 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读专业硕士学位期间发表的论文 |
(2)超高性能混凝土加固RC构件抗震性能分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 UHPC材料国内外研究 |
1.3 UHPC国内外工程应用 |
1.4 UHPC加固混凝土结构中外研究 |
1.5 目前存在的问题 |
1.6 研究内容 |
2 UHPC加固大偏压钢筋混凝土柱滞回性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 ABAQUS软件介绍 |
2.3 ABAQUS实体单元模型滞回分析 |
2.3.1 混凝土塑性损伤本构 |
2.3.2 普通混凝土单轴本构 |
2.3.3 UHPC单轴本构 |
2.3.4 钢筋本构及参数 |
2.3.5 被加固柱混凝土损伤因子 |
2.3.6 参数取值 |
2.3.7 基本假定 |
2.3.8 单元选取与网格划分 |
2.3.9 接触及边界条件模拟 |
2.3.10 加载模拟 |
2.3.11 施路遥系列试验模拟结果 |
2.3.12 陆新征试验模拟结果 |
2.4 ABAQUS纤维梁单元模型滞回分析 |
2.4.1 纤维梁单元理论 |
2.4.2 PQ–Fiber介绍 |
2.4.3 钢筋本构 |
2.4.4 混凝土本构 |
2.4.5 参数取值 |
2.4.6 基本假定 |
2.4.7 截面建立 |
2.4.8 单元选取 |
2.4.9 模型建立 |
2.4.10 实例验证 |
2.5 参数分析 |
2.5.1 参数分析有限元模型选择 |
2.5.2 参数分析方案 |
2.5.3 滞回曲线分析 |
2.5.4 相同加固层厚度骨架曲线分析 |
2.5.5 相同加固层高度骨架曲线分析 |
2.6 本章小结 |
3 UHPC加固弯剪破坏型钢筋混凝土柱滞回承载力研究 |
3.1 引言 |
3.2 OpenSees简介 |
3.3 OpenSees模拟 |
3.3.1 剪切弹簧本构确定 |
3.3.2 其它材料本构 |
3.3.3 纤维截面单元定义 |
3.3.4 单元类型介绍 |
3.3.5 分析模块与结果输出 |
3.3.6 几何变换以及荷载的定义 |
3.3.7 试验验证 |
3.4 ABAQUS实体单元模拟 |
3.4.1 材料单轴本构和损伤因子 |
3.4.2 模型建立 |
3.4.3 试验验证 |
3.5 参数分析 |
3.6 本章小结 |
4 UHPC加固剪切破坏型钢筋混凝土柱滞回性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Open Sees模拟 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 材料本构 |
4.2.3 试验验证 |
4.3 ABAQUS实体单元模拟 |
4.3.1 模型建立 |
4.3.2 材料本构 |
4.3.3 试验验证 |
4.4 参数分析 |
4.5 本章小结 |
5 UHPC加固RC梁柱节点滞回承载力研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验验证 |
5.2.1 试验介绍 |
5.2.2 模型建立 |
5.3 模拟结果 |
5.4 参数分析 |
5.4.1 实际轴压比0.05 滞回分析 |
5.4.2 实际轴压比0.15 滞回分析 |
5.5 本章小结 |
6 UHPC加固RC框架时程分析 |
6.1 引言 |
6.2 试验验证 |
6.2.1 试验介绍 |
6.2.2 模型建立 |
6.2.3 结果分析 |
6.3 时程分析 |
6.3.1 参数确定 |
6.3.2 相似关系确定 |
6.3.3 地震波选取 |
6.3.4 模型建立 |
6.3.5 参数分析方案 |
6.3.6 时程结果分析 |
6.3.7 UHPC加固位置分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)基于修正压力场理论的再生混凝土梁抗剪承载力计算方法研究(论文提纲范文)
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 再生混凝土 |
1.2.2 再生混凝土力学性能 |
1.2.3 再生混凝土梁抗剪承载力 |
1.3 再生混凝土构件的抗剪承载力计算方法研究 |
1.3.1 再生混凝土柱的抗剪承载力计算 |
1.3.2 再生混凝土梁-柱节点的抗剪承载力计算 |
1.3.3 再生混凝土梁的抗剪承载力计算 |
1.4 主要技术需求分析 |
1.5 本文研究内容 |
2 再生混凝土梁试验研究 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 细骨料与水泥 |
2.1.2 再生粗骨料 |
2.1.3 再生混凝土制备 |
2.1.4 钢筋 |
2.2 再生混凝土梁抗剪试验 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试件设计与制作 |
2.2.3 测试内容与方案 |
2.3 再生混凝土梁试验过程分析 |
2.3.1 梁破坏形态分析 |
2.3.2 钢筋应变曲线 |
2.3.3 裂缝平均宽度曲线 |
2.4 试验结果 |
2.5 小结 |
3 修正压力场理论 |
3.1 修正压力场理论的发展 |
3.2 修正压力场理论在梁抗剪计算中的应用 |
3.2.1 力在梁裂缝间的平衡 |
3.2.2 梁受剪时跨越裂缝力的平衡 |
3.3 简化的修正压力场理论在梁抗剪设计中的应用 |
3.4 小结 |
4 基于MCFT的再生混凝土梁抗剪设计方法研究 |
4.1 再生混凝土梁抗剪承载力劣化机理 |
4.1.1 再生混凝土梁的剪切破坏机理 |
4.1.2 劣化机理分析 |
4.1.3 骨料影响因素分析 |
4.2 再生混凝土梁抗剪模型与计算方法 |
4.3 再生混凝土梁的骨料咬合力计算方法 |
4.3.1 裂缝宽度假定修正 |
4.3.2 裂缝发展模型 |
4.3.3 箍筋对裂缝发展的影响 |
4.3.4 骨料咬合力计算方法 |
4.4 再生骨料粒径等效系数法 |
4.4.1 再生骨料的特点 |
4.4.2 再生骨料有效粒径 |
4.4.3 再生骨料粒径等效系数 |
4.4.4 再生骨料弹性模量均值 |
4.5 基于MCFT的再生混凝土梁抗剪计算方法 |
4.6 小结 |
5 再生混凝土梁抗剪承载力计算方法的适用性分析 |
5.1 试验与理论结果分析 |
5.2 与其他研究者试验结果的比较与分析 |
5.3 与现有规范计算方法的对比分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术论文及成果 |
致谢 |
(4)600MPa级钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究与理论分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高强钢筋基本性能研究综述 |
1.3 高强钢筋混凝土剪力墙研究现状 |
1.4 T形剪力墙研究现状 |
1.5 高强钢筋混凝土梁,柱及梁柱节点研究现状 |
1.5.1 高强钢筋混凝土梁研究现状 |
1.5.2 高强钢筋混凝土柱研究现状 |
1.5.3 高强钢筋混凝土梁柱节点研究现状 |
1.6 本文研究内容及路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究路线 |
第二章 剪力墙拟静力试验 |
2.1 试验设计 |
2.1.1 剪力墙抗震性能的影响参数分析 |
2.1.2 试件设计及制作 |
2.1.3 材性试验 |
2.1.4 试验加载设备及加载制度 |
2.1.5 量测内容 |
2.2 破坏过程及特征 |
2.2.1 裂缝发展 |
2.2.2 破坏特征 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 力-位移滞回曲线 |
2.3.2 骨架曲线 |
2.3.3 耗能分析 |
2.3.4 钢筋应变分析 |
2.3.5 延性分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 剪力墙滞回性能数值模拟 |
3.1 Vector系列程序简介 |
3.2 修正压力场理论简介 |
3.3 材料本构关系及单元选择 |
3.4 有限元模型的建立及验证 |
3.4.1 一字形剪力墙的有限元模型建立及试验验证 |
3.4.2 T形剪力墙的有限元模型建立及试验验证 |
3.5 参数分析 |
3.5.1 高强钢筋类型 |
3.5.2 轴压比 |
3.5.3 混凝土强度 |
3.6 本章小结 |
第四章 带翼缘剪力墙的剪滞效应计算方法 |
4.1 剪力墙剪滞效应研究现状 |
4.2 弹性状态下带翼缘剪力墙剪滞效应计算方法 |
4.2.1 总势能函数建立 |
4.2.2 带翼缘剪力墙控制微分方程建立及求解 |
4.3 试验与有限元验证 |
4.3.1 T形剪力墙翼缘正应力的试验值与计算值对比 |
4.3.2 I形剪力墙翼缘正应力的有限元计算值及理论分析值对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 弯曲破坏剪力墙的刚度退化模型 |
5.1 钢筋混凝土剪力墙的刚度退化研究现状 |
5.2 刚度退化试验结果分析 |
5.2.1 钢筋强度对剪力墙刚度退化影响 |
5.2.2 轴压比对剪力墙刚度退化影响 |
5.2.3 不同破坏模式下剪力墙刚度退化对比 |
5.2.4 不同截面形式的剪力墙刚度退化对比 |
5.3 四折线刚度退化模型 |
5.3.1 模型简化 |
5.3.2 特征点定义 |
5.4 刚度退化模型建立 |
5.4.1 线性退化机制 |
5.4.2 各特征点刚度值 |
5.4.3 各特征点的位移值 |
5.5 刚度退化模型评估及应用范围 |
5.5.1 模型评估 |
5.5.2 应用范围 |
5.6 本章小结 |
第六章 配置高强钢筋剪力墙承载力设计方法 |
6.1 剪力墙抗弯承载力计算方法 |
6.1.1 计算方法简介 |
6.1.2 基于试验数据的评估 |
6.2 拟静力荷载作用下剪力墙抗剪承载力计算方法 |
6.2.1 计算模型研究现状 |
6.2.2 既有模型简介 |
6.2.3 本章提出的抗剪承载力计算方法 |
6.2.4 基于试验数据的裂缝夹角及拱抗剪承载力计算方法评估 |
6.2.5 各抗剪承载力计算方法对配置高强钢筋剪力墙适用性评估 |
6.3 本章小结 |
第七章 弯曲破坏剪力墙力-位移滞回曲线 |
7.1 计算假定 |
7.2 剪力墙构件的力-位移骨架曲线简化 |
7.2.1 一字形剪力墙力-位移骨架曲线简化 |
7.2.2 T形剪力墙力-位移骨架曲线简化 |
7.3 一字形剪力墙力-位移骨架曲线特征点计算方法 |
7.3.1 开裂荷载与位移 |
7.3.2 屈服荷载与位移 |
7.3.3 峰值荷载与位移 |
7.3.4 极限荷载与位移 |
7.4 T形剪力墙力-位移骨架曲线特征点计算方法 |
7.4.1 开裂荷载与位移 |
7.4.2 屈服荷载与位移 |
7.4.3 峰值荷载与位移 |
7.4.4 极限荷载与位移 |
7.5 滞回规则建立 |
7.6 试验验证 |
7.6.1 骨架曲线对比 |
7.6.2 滞回曲线对比 |
7.7 本章小结 |
第八章 剪切破坏剪力墙力-位移曲线 |
8.1 研究现状 |
8.2 荷载位移骨架曲线简化 |
8.3 荷载计算 |
8.3.1 开裂荷载 |
8.3.2 峰值剪切荷载 |
8.3.3 极限荷载 |
8.4 位移计算 |
8.4.1 开裂位移 |
8.4.2 峰值位移 |
8.4.3 极限位移 |
8.5 剪切破坏剪力墙荷载-位移曲线计算模型评估 |
8.6 本章小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 本文主要工作及结论 |
9.2 本文主要创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗震性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 钢筋混凝土柱抗震性能国内外研究现状 |
1.2.1 普通混凝土柱 |
1.2.2 纤维轻骨料混凝土构件 |
1.2.3 混凝土空心柱 |
1.3 研究目的和内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
2 塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗震性能试验概况 |
2.1 试件设计 |
2.1.1 试验参数 |
2.1.2 试验材料及性能 |
2.2 试件制作 |
2.2.1 试验配合比 |
2.2.2 混凝土试件制作与养护 |
2.3 试验加载装置及试验方法 |
2.3.1 试验加载装置 |
2.3.2 试验测试方案 |
2.3.3 加载制度 |
3 塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱破坏形态 |
3.1 破坏现象 |
3.2 钢筋应变-加载荷载关系及破坏模式 |
3.3 本章小结 |
4 塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗震性能研究 |
4.1 滞回曲线 |
4.2 骨架曲线 |
4.3 变形能力分析 |
4.3.1 位移延性系数 |
4.3.2 层间位移角 |
4.4 滞回耗能分析 |
4.4.1 单个滞回环的累积耗能 |
4.4.2 能量耗散系数 |
4.5 刚度退化 |
4.6 本章小结 |
5 塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗剪承载力计算 |
5.1 抗剪承载力的影响因素分析 |
5.2 抗剪承载力理论计算公式 |
5.3 抗剪承载力修正公式与试验值对比 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
一、在学期间获得的奖励 |
二、在学期间发表论文 |
致谢 |
(6)纤维再生混凝土梁的力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 再生混凝土及纤维再生混凝土研究状况 |
1.2.1 再生混凝土研究状况 |
1.2.2 纤维再生混凝土研究状况 |
1.3 文献综评 |
1.4 本文主要研究内容及方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 本章小结 |
2 试验设计 |
2.1 纤维材料及其物理力学性能 |
2.1.1 纤维材料 |
2.1.2 纤维材料的一般物理力学性能 |
2.2 材料的选取及其技术参数 |
2.2.1 聚丙烯纤维 |
2.2.2 钢纤维 |
2.2.3 复合硅酸盐水泥 |
2.2.4 砂子 |
2.2.5 骨料 |
2.2.6 钢筋 |
2.3 试验设备 |
2.3.1 试件制备 |
2.3.2 试件养护 |
2.3.3 试验加载 |
2.3.4 数据采集 |
2.4 试验方案设计 |
2.4.1 试验梁设计 |
2.4.2 加载方案设计 |
2.5 本章小结 |
3 纤维再生混凝土梁抗裂性能试验研究 |
3.1 试验过程 |
3.2 试验结果及分析 |
3.3 纤维再生混凝土梁的抗裂计算 |
3.4 本章小结 |
4 纤维再生混凝土梁斜截面抗剪性能试验研究 |
4.1 试验过程 |
4.2 试验结果及分析 |
4.3 纤维再生混凝土梁斜截面抗剪承载力计算 |
4.4 本章小结 |
5 纤维再生混凝土梁抗弯性能试验研究 |
5.1 试验过程 |
5.2 试验结果及分析 |
5.3 纤维再生混凝土梁正截面抗弯承载力计算 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(7)配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴压与偏压受力性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.1.1 建筑用钢筋混凝土发展和现状 |
1.1.2 建筑业绿色化发展的要求 |
1.2 国内外高强钢筋混凝土结构研究现状 |
1.2.1 国内外高强钢筋混凝土结构研究概况 |
1.2.2 国内外高强钢筋的研究现状 |
1.3 高强钢筋推广应用中存在的问题 |
1.4 本文研究的目的及主要内容 |
第二章 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱轴压试验 |
2.1 引言 |
2.2 轴压短柱的试验方案 |
2.2.1 试验设计 |
2.2.2 试验制作 |
2.2.3 试验加载装置和加载制度 |
2.2.4 试验量测方案 |
2.2.5 钢筋和混凝土的材料性能 |
2.3 轴压短柱的试验过程 |
2.3.1 试验全过程分析 |
2.3.2 试件的破坏模式 |
2.4 轴压柱试验结果及分析 |
2.4.1 荷载(N)-竖向位移(Δ)曲线 |
2.4.2 荷载(N)-应变(ε)曲线 |
2.4.3 相对轴力 |
2.4.4 国内外规范与试验承载力的比较 |
2.5 本章小结 |
第三章 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱轴压性能数值模拟与计算方法 |
3.1 引言 |
3.2 轴压短柱有限元模型 |
3.2.1 模型概况 |
3.2.2 材料本构模型 |
3.3 有限元模型的验证 |
3.3.1 破坏模式的验证 |
3.3.2 试件荷载(N)-竖向位移(Δ)曲线对比验证 |
3.3.3 试件承载力对比 |
3.4 参数分析 |
3.4.1 混凝土强度 |
3.4.2 纵筋配筋率 |
3.4.3 纵筋强度 |
3.4.4 箍筋配箍率 |
3.4.5 箍筋强度 |
3.4.6 高宽比 |
3.4.7 截面面积 |
3.4.8 纵筋等强替换 |
3.5 全过程受力机理分析 |
3.5.1 轴向荷载(N)-轴向应变(ε)关系特征曲线分析 |
3.5.2 混凝土的应力发展 |
3.5.3 钢筋的应力发展 |
3.6 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴压承载力计算方法 |
3.6.1 引言 |
3.6.2 计算方法 |
3.6.3 计算结果对比 |
3.7 小结 |
第四章 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱偏压试验 |
4.1 引言 |
4.2 偏压柱的试验方案 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 试验加载装置和试验加载制度 |
4.2.3 试验量测内容及测点布置 |
4.2.4 钢筋和混凝土的力学性能和强度指标 |
4.3 偏压柱的试验过程 |
4.3.1 试验全过程分析 |
4.3.2 偏压柱的破坏模式分析 |
4.4 偏压柱的试验结果分析 |
4.4.1 侧向挠度曲线 |
4.4.2 荷载-侧向挠度 |
4.4.3 荷载(N)-应变(ε)关系曲线 |
4.4.4 构件平截面假设的验证 |
4.4.5 试验与理论结果对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱偏压性能数值模拟与计算方法 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型 |
5.2.1 有限元模型概况 |
5.2.2 材料本构 |
5.3 有限元模型的验证 |
5.3.1 破坏模式的验证 |
5.3.2 试件荷载(N)-侧向挠度(f)对比验证 |
5.3.3 试件承载力对比 |
5.4 偏压构件的有限元参数分析 |
5.4.1 偏心率 |
5.4.2 混凝土强度 |
5.4.3 纵筋配筋率 |
5.4.4 纵筋强度 |
5.4.5 箍筋配箍率 |
5.4.6 箍筋强度 |
5.4.7 高宽比 |
5.4.8 截面面积 |
5.4.9 纵筋等强替换 |
5.5 全过程受力机理分析 |
5.5.1 荷载(N)-侧向挠度(f)关系特征曲线分析 |
5.5.2 混凝土的应力发展 |
5.5.3 钢筋的应力发展 |
5.6 配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的偏压承载力计算方法 |
5.6.1 引言 |
5.6.2 计算方法 |
5.6.3 计算结果 |
5.7 小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(8)新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构滞回性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和课题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 现浇带边框架的组合剪力墙整体结构研究现状 |
1.2.2 预制构件连接研究现状 |
1.2.3 装配式框架剪力墙整体结构研究现状 |
1.3 研究意义 |
1.4 本课题的主要研究内容 |
第二章 新型装配式框架剪力墙结构提出与滞回试件设计制作 |
2.1 引言 |
2.1.1 新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构的提出 |
2.1.2 研究内容 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.2.3 材料性能 |
2.3 试验装置与试验方法 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 量测内容和测点布置 |
2.3.3 试验加载方式和加载制度 |
2.4 小结 |
第三章 新型装配式框架剪力墙结构滞回性能试验破坏现象与结果分析 |
3.1 研究内容 |
3.2 试验现象和破坏形态 |
3.2.1 带方形CFST边框柱试件 |
3.2.2 带圆形CFST边框柱试件 |
3.2.3 破坏形态比较分析 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 荷载P-水平位移Δ滞回曲线 |
3.3.2 荷载P-水平位移Δ骨架曲线 |
3.3.3 刚度退化 |
3.3.4 强度退化 |
3.3.5 延性和耗能能力 |
3.3.6 预制剪力墙板剪切变形分析 |
3.3.7 钢管混凝土柱与预制剪力墙板协同工作情况分析 |
3.3.8 主要应变分析 |
3.4 小结 |
第四章 新型装配式钢管混凝土框架剪力墙弹塑性有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型 |
4.2.1 材料本构模型选取 |
4.2.2 单元类型选取 |
4.2.3 网格划分 |
4.2.4 接触关系 |
4.2.5 边界条件及加载方式 |
4.3 算例验证 |
4.3.1 现浇钢管混凝土剪力墙 |
4.3.2 有限元计算结果与本文试验结果的对比分析 |
4.4 装配式钢管混凝土框架剪力墙工作机理分析 |
4.4.1 新型装配式框架剪力墙结构受力全过程分析 |
4.4.2 新型装配式框架剪力墙结构破坏机制探讨 |
4.5 小结 |
第五章 参数分析与结构抗剪承载力计算 |
5.1 引言 |
5.2 参数分析 |
5.2.1 预制墙板高宽比(Hq/Bq) |
5.2.2 墙板分布钢筋配率(p) |
5.2.3 混凝土强度(fcu) |
5.2.4 边框柱轴压比(n) |
5.2.5 钢管混凝土边框柱的截面含钢率(α) |
5.2.6 钢管屈服强度(fy) |
5.2.7 连接型钢厚度(t) |
5.2.8 连接型钢强度(fy) |
5.3 设计方法 |
5.3.1 新型装配式框架剪力墙结构抗剪承载力计算 |
5.3.2 连接设计方法 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
在校期间研究成果及发表(录用)的学术论文 |
参与的科研项目 |
(9)型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)研究现状 |
1.2.1 直接拉伸性能 |
1.2.2 抗压性能 |
1.2.3 弯曲性能试验 |
1.2.4 抗剪性能 |
1.2.5 抗火性能 |
1.2.6 在抗震结构中的应用 |
1.3 组合结构粘结滑移性能研究 |
1.3.1 型钢混凝土粘结滑移性能研究 |
1.3.2 UHTCC与钢筋或型钢粘结滑移性能研究 |
1.4 国内外组合结构柱的研究现状 |
1.4.1 型钢混凝土组合柱研究 |
1.4.2 型钢UHTCC组合柱研究 |
1.5 本文主要研究思路与内容 |
2.型钢超高韧性水泥基复合材料(SUHTCC)粘结滑移性能试验研究 |
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 试验材料 |
2.3 试验装置及测量内容 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 测点布置及测量 |
2.4 试验结果及分析 |
2.4.1 破坏形态和过程 |
2.4.2 荷载-滑移曲线及粘结机理 |
2.4.3 不同参数对试件特征粘结承载力及滑移的影响 |
2.4.3.1 不同参数对特征粘结承载力的影响 |
2.4.3.2 不同参数对特征粘结滑移的影响 |
2.4.4 粘结应力与滑移曲线 |
2.4.4.1 名义粘结应力与滑移τ-s曲线 |
2.4.4.2 沿有效锚固长度上的有效粘结应力与滑移τ'-s曲线 |
2.4.5 沿型钢锚固长度应变分布规律 |
2.4.6 界面粘结韧性及粘结耗能 |
2.4.6.1 界面粘结韧性 |
2.4.6.2 界面粘结耗能 |
2.4.7 粘结强度计算 |
2.4.8 粘结-滑移本构模型 |
2.5 本章小结 |
3.型钢超高韧性水泥基复合材料短柱抗震性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验用材 |
3.2.1.1 超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土 |
3.2.1.2 型钢与钢筋 |
3.2.1.3 栓钉 |
3.2.2 试验设计与制作 |
3.2.2.1 试件设计 |
3.2.2.2 试件制作 |
3.2.3 试验加载装置及加载制度 |
3.2.3.1 试验加载装置 |
3.2.3.2 试验加载制度 |
3.2.4 测量内容及方法 |
3.3 试验现象 |
3.3.1 开裂过程和破坏形态 |
3.3.2 斜裂缝宽度分析 |
3.3.3 破坏特征总结 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 滞回曲线 |
3.4.2 骨架曲线 |
3.4.3 耗能能力 |
3.4.4 刚度退化 |
3.4.5 纵筋、箍筋和型钢应变特征 |
3.4.6 特征时刻对应的承载力和转角及转角延性系数 |
3.4.7 剪切、弯曲和滑移变形分析 |
3.4.7.1 剪切变形 |
3.4.7.2 弯曲变形和滑移变形 |
3.4.8 不同规范受剪承载力对比分析 |
3.5 本章小结 |
4.基于性能的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.1 引言 |
4.2 型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱性能目标的划分 |
4.3 基于变形的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.4 基于损伤的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱抗震性能评估 |
4.4.1 损伤指数 |
4.4.2 损伤模型 |
4.4.3 型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱损伤指数范围 |
4.4.4 现有不同损伤模型的对比分析 |
4.5 改进的型钢超高韧性水泥基复合材料组合柱地震损伤模型 |
4.5.1 改进的M-Park-Ang双参数地震损伤模型 |
4.5.2 改进的M-Kratzig地震损伤模型 |
4.6 本章小结 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)地震作用下钢管混凝土拱桥的刚度退化研究(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 钢管混凝土拱桥抗震与刚度退化研究现状 |
1.2.1 刚度退化研究现状 |
1.2.2 钢管混凝土拱桥抗震研究现状 |
1.3 本文主要内容与章节安排 |
1.3.1 研究思路与研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 刚度退化计算机理与方法 |
2.1 引言 |
2.2 纤维模型法 |
2.3 构件损伤计算 |
2.3.1 钢管纤维损伤计算理论 |
2.3.2 混凝土纤维损伤计算理论 |
2.4 纤维损伤的计算流程 |
2.4.1 钢管纤维损伤计算程序与流程 |
2.4.2 混凝土纤维损伤计算程序与流程 |
2.5 利用损伤指数求解刚度退化 |
2.6 本章小结 |
第三章 钢管混凝土柱的刚度退化分析 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 构件参数 |
3.1.2 加载方式 |
3.2 数值分析中材料的本构模型 |
3.2.1 混凝土的本构模型 |
3.2.2 钢材的本构模型 |
3.3 截面弯矩-曲率分析 |
3.4 静力弹塑性(Pushover)分析 |
3.4.1 恒定轴力下具有初始弯矩的Pushover分析 |
3.4.2 非恒定轴力下恒定初始弯矩的Pushover分析 |
3.4.3 非恒定轴力下非恒定初始弯矩的Pushover分析 |
3.5 钢管混凝土柱的刚度退化分析 |
3.5.1 模型概况 |
3.5.2 柱底弯矩-曲率滞回曲线 |
3.5.3 纤维截面划分 |
3.5.4 拟静力下单元的刚度退化计算 |
3.5.5 混凝土损伤指数的演化 |
3.5.6 构件的刚度退化 |
3.6 单元刚度退化的简化计算 |
3.7 本章小结 |
第四章 钢管混凝土拱桥的刚度退化计算 |
4.1 模型概况 |
4.2 地震波的选取 |
4.3 钢管混凝土拱圈地震反应分析 |
4.3.1 纤维截面的划分 |
4.3.2 动态时程分析 |
4.3.3 地震波的频谱分析 |
4.4 拱圈刚度退化的计算 |
4.4.1 损伤值的计算 |
4.4.2 刚度退化的计算 |
4.5 考虑刚度退化的影响 |
4.5.1 刚度退化对自振周期的影响 |
4.5.2 刚度退化对动力响应的影响 |
4.5.3 刚度退化对恒载挠度的影响 |
4.5.4 考虑刚度退化的静力弹塑性(Pushover)分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 非恒定轴力和非恒定弯矩下基底剪力-位移曲线 |
四、钢纤维钢筋混凝土柱的抗剪承载力计算方法(论文参考文献)
- [1]高强度、高延性水泥基复合材料(HSHDCC)的动态性能研究[D]. 夏超凡. 江南大学, 2021(01)
- [2]超高性能混凝土加固RC构件抗震性能分析[D]. 吕明阳. 北京交通大学, 2021
- [3]基于修正压力场理论的再生混凝土梁抗剪承载力计算方法研究[D]. 王芯苗. 西安建筑科技大学, 2020
- [4]600MPa级钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究与理论分析[D]. 倪向勇. 东南大学, 2020
- [5]塑钢纤维轻骨料混凝土空心柱抗震性能试验研究[D]. 许尧. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [6]纤维再生混凝土梁的力学性能研究[D]. 张振兴. 西安工业大学, 2020(02)
- [7]配置HRB635级高强钢筋约束混凝土短柱的轴压与偏压受力性能研究[D]. 李志鹏. 合肥工业大学, 2020(02)
- [8]新型装配式钢管混凝土框架剪力墙结构滞回性能研究[D]. 杨少坤. 福建工程学院, 2020
- [9]型钢超高韧性水泥基复合材料组合短柱抗震性能研究[D]. 刘瑞强. 大连理工大学, 2020(02)
- [10]地震作用下钢管混凝土拱桥的刚度退化研究[D]. 薛开坤. 重庆交通大学, 2020(01)