一、高性能混凝土梁与节点研究的新进展(论文文献综述)
李文坚[1](2021)在《后掺骨料混凝土板抗冲切性能试验研究》文中进行了进一步梳理后掺骨料混凝土具有良好的力学性能和应用价值,作为“绿色混凝土”建筑材料可以广泛应用于建筑结构中。后掺粗骨料有效地提高了骨架作用,在混凝土中形成的粗骨料间咬合效应可提高抗压强度,同时也提高了混凝土体积稳定性;在普通混凝土中置换同体积分数的粗骨料,可以减少水泥使用量,进而降低工程成本和减小环境污染。后掺粗骨料施工工艺可应用于超高层泵送混凝土施工领域,由于粗骨料在楼顶与泵送混凝土进行二次搅拌,可以减小混凝土泵送过程中与输送管道间的摩擦阻力,提高混凝土泵送效率和高度。本文完成了16块后掺骨料混凝土板的冲切试验,在不同后掺率、不同配筋率和不同板厚度变量条件下,对混凝土板中心施加竖向荷载直至试件发生冲切破坏,根据试验现象及数据分析了混凝土板底裂缝开展及分布情况、冲切力-挠度曲线、钢筋应变、混凝土应变及冲切破坏状态过程。试验研究结果表明:后掺骨料混凝土板抗冲切承载力较高于普通混凝土板,在粗骨料后掺率为20%时提高幅度达到最大值。后掺骨料混凝土板冲切破坏过程现象与常规混凝土板相似,发生破坏时均形成冲切锥体冲出混凝土板底面。将我国规范、美国规范、欧洲规范和日本规范中板冲切力公式计算值与试验测量值进行对比分析,得出公式中不同变量参数对冲切力计算的影响作用。规范公式计算值安全度较高,后掺骨料混凝土板在正常使用荷载下满足规范设计要求,后掺骨料混凝土材料可应用于板柱结构中。在满足良好工作性能的基础上,后掺骨料混凝土可以提高板柱结构冲切承载力并降低混凝土中水泥用量,减少碳排放量保护环境,对于建筑结构实现可持续性绿色发展具有重要的现实意义和深远的战略意义。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[2](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中指出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
段林利[3](2020)在《抗拔不抗剪连接钢-混凝土组合框架结构受力性能研究》文中研究指明抗拔不抗剪连接件(Uplift-restricted and slip-permitted connector:简称URSP连接件)是在保证抗拔能力的前提下,释放钢-混凝土组合梁沿梁纵向或任意方向上的组合作用,从而提高组合梁性能的一种新型连接方式。将该连接件应用于钢-混凝土组合结构建筑中可以有效降低楼面板混凝土的拉应力,延缓楼面板混凝土裂缝的开展,提升组合梁的抗裂性能。本文围绕布置抗拔不抗剪连接件的组合框架的受力性能,从子结构和框架体系层面开展了试验研究和数值模拟分析,取得的成果如下:(1)完成了三个具有不同剪力连接件布置方案的组合框架试验,包括全跨布置普通栓钉、半跨布置抗拔不抗剪连接件和全跨布置抗拔不抗剪连接件,首次进行了抗拔不抗剪连接组合框架竖向堆载和水平低周往复加载试验。研究揭示了布置抗拔不抗剪连接件的组合框架的开裂机理、承载能力、破坏形态与失效模式等,对比了三种不同连接件布置方案对组合框架受力性能的影响规律。结果表明,应用抗拔不抗剪连接件后,由于在框架梁端释放了组合作用,可以提升框架组合梁中混凝土翼板的抗裂性能,降低混凝土板拉应力,减小裂缝宽度,缩小开裂区域。同时,布置抗拔不抗剪连接件几乎不影响结构在水平荷载下的极限承载力,仍然保留了组合框架结构的性能优势。(2)在试验研究的基础上,采用通用有限元软件MSC.MARC(r2015),建立了考虑复杂界面行为的抗拔不抗剪连接组合框架实体-壳精细有限元模型。数值计算结果与试验量测结果吻合较好,建模方法可用于后续对抗拔不抗剪连接组合框架受力性能开展数值模拟分析。(3)基于所提出的有限元模型,以梁柱组合节点子结构为研究对象,对竖向力及水平力作用下的抗拔不抗剪连接组合框架结构性能进行了一系列关键影响因素分析。结果表明,抗拔不抗剪连接件布置长度是最重要的影响因素,相比栓钉连接件,布置抗拔不抗剪连接件后,结构侧向刚度和承载力几乎不变,而竖向刚度有所降低。针对开裂荷载的提高和刚度的降低提出了开裂荷载放大系数RF和刚度减小系数RI这两个关键设计参数,并给出了基于抗拔不抗剪连接布置长度的简化计算公式。最后从承载力、刚度和布置方案三个方面给出了应用抗拔不抗剪连接件的组合框架设计建议。(4)建立了布置抗拔不抗剪连接件的组合框架体系的梁-壳高效计算模型,并开展了竖向荷载作用分析和地震动力弹塑性时程分析。对比了采用不同连接件的结构体系的自振频率、楼板应力、竖向挠度和抗震性能指标,为设计提供了指导。分析表明,部分布置抗拔不抗剪连接件的组合框架结构体系在地震荷载作用下的顶层位移响应、层间位移响应和塑性铰分布与传统布置栓钉结构的结果差别很小,抗拔不抗剪连接件的应用在提升结构抗裂性能的同时,并不影响抗震设计的指标限值。
李春雨[4](2020)在《带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究》文中提出一系列震害研究表明,节点失效、延性不足是限制建筑结构抗震性能提升的重要因素。近年来,高延性、高耗能且功能可恢复的新型结构体系研究已成为工程抗震设计领域的一个重要发展方向。装配式混凝土框架体系的应用和发展符合我国建筑工业化的要求,而功能集成型结构可以提高构件的使用效率且符合我国抗震设计规范的要求。从损伤集中和分散耗能的角度出发,将兼具承载与耗能功能的高延性可更换耗能连接(REDC)布置在装配式混凝土框架的潜在塑性铰处,并在柱脚连接处引入摇摆机制,可设计出一种高性能、可修复的功能集成型装配式混凝土框架结构,称其为带可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构(REDC-PCF)。本文通过试验研究、理论推导、数值模拟等方式开展REDC-PCF抗震性能和设计方法的研究,主要内容包括:(1)为验证REDC-PCF的设计概念,设计了一榀60%缩尺的2层2跨REDC-PCF试验试件,并通过更换梁端和柱脚处损伤的REDC,对同一试验试件进行了三次拟静力加载试验。试验证明:试验试件损伤集中于REDC且仅由REDC屈服耗能,实现了预期的屈服机制和耗能模式,且多次更换REDC之后,试验试件仍能够恢复其承载能力、耗能能力等功能特性至修复前水平。(2)为研究REDC-PCF的受力特征和工作机制,建立了反映REDC-PCF受力及滞回特性的骨架模型和滞回模型。根据柱脚底面间隙张开和梁端REDC初始屈服的先后顺序,将REDC-PCF的力学模型分为两种,建立了其刚度、特征点基底剪力和顶点位移角的计算理论。基于REDC-PCF的滞回规则,提出了滞回模型在Opensees软件中的实现方法,并验证了滞回模型在非线性静力分析和非线性动力分析中的适用性。(3)为简化REDC-PCF的性能化设计流程,提出了一种基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法。依据等位移原则,直接确定性能目标的控制位移,并以此为目标位移开展设计,使所设计结构同时满足性能目标中小震、中震、大震的变形要求。在设计过程中,利用5%阻尼比的弹性位移设计谱,通过目标位移直接确定结构的目标周期,在此基础上,根据刚度需求、承载需求及目标位移下损伤集中的要求,进行REDC和非屈服梁柱构件的设计。基于所提出的设计方法,设计3层、6层、9层REDC-PCF算例,并开展非线性动力时程分析,验证所提出设计方法的准确性和合理性。(4)为提高REDC-PCF的抗倒塌能力,从延缓REDC疲劳断裂以及降低REDCPCF强震作用下内力需求的角度出发,在已有设计算例的基础上开展结构优化设计。通过增量动力分析明确结构的损伤分布及发展,找到结构薄弱环节并确定结构的抗倒塌能力,并验证了优化方法。还将REDC-PCF与现浇框架结构的抗震性能进行对比,证明了REDC-PCF在损伤控制及抗倒塌能力提升方面的巨大优势。在增量动力分析的基础上开展地震易损性分析,计算不同地震动强度下结构及构件的损伤超越概率,考察所设计结构在不同强度地震作用下的损伤状态。此外,滞回模型在提高计算效率和收敛性方面具有极大优势,建立了能够反映REDC-PCF受力及滞回特性的滞回模型开展增量动力分析,并对比了滞回模型与实际结构数值模型的计算结果,包括位移响应、加速度响应、REDC累积损伤因子,验证了滞回模型在增量动力分析中的适用性。(5)为综合评价建筑结构的经济性和震后恢复能力,在已有增量动力分析结果的基础上,基于FEMA-P58理论开展地震损失分析,包括:(a)结构发生可修、拆除、倒塌的可能性对结构震后损失的影响;(b)结构中不同类型构件损伤对结构震后损失的影响。从直接经济损失和修复时间两方面评价REDC-PCF与传统结构、优化设计前与优化设计后的REDC-PCF的经济效益和功能恢复能力。
李月[5](2020)在《新型装配式混凝土梁柱干式节点力学性能对比研究》文中研究表明随着建筑工业化的发展,装配式建筑发展的应用越来越广泛,装配式建筑具有施工周期短、施工便捷高效、节约资源、绿色环保等优势,在国内外的建筑行业中有广阔的发展前景。在装配式建筑的发展中装配式节点连接的研究是建筑工业化发展的关键点,但是国内外对于装配式建筑节点发展的研究还存在不足,本文结合相关的国内外研究资料,通过试验和模拟相结合的分析,对其进行了深入研究。本文依据国家十三五重点研发计划“工业化建筑设计关键技术”子课题“高变形能力装配式节点的形式、受力性能及设计方法”(2016YFC0701507-2),针对装配式框架结构的特点,提出了采用高强螺栓和Q345B普通螺栓两种不同连接形式的新型装配式混凝土梁柱干式节点。通过试验和有限元数值模拟分析两种研究方式对两组新型装配式混凝土梁柱干式节点的力学性能进行了研究,研究主要内容包括承载能力、刚度、耗能性能、滞回曲线、骨架曲线、延性性能等,其研究的主要结果如下:(1)两组新型装配式混凝土干式节点在试验和模拟过程中的变形破坏均沿T型预制梁端顶面与底面向另一梁端成对称形式开裂破坏,最终破坏变形主要集中在T形预制梁端的节点连接核心区,带牛腿的预制柱处基本完好,满足了“强柱弱梁”的设计要求。(2)对于两组试验构件整体研究,两组试验的新型装配式混凝土梁柱干式节点的刚度比较相近,耗能都较优,两组试验试件承载能力比较相近。(3)有限元数值模拟验证了低周往复试验加载下的两种连接方式的新型装配式混凝土干式节点的可靠性,节点屈服阶段,螺栓为主要的承重试件,混凝土预制梁为次要的承重试件,当预制柱和预制梁都满足承载力要求时,通过更换螺栓即可进行预制试件的修复,此种设计满足新型装配式混凝土干式节点的设计理念。(4)对于试验构件整体而言,两组试验的新型装配式混凝土梁柱干式节点的刚度退化较为接近,都有较好的延性性能,在低周往复加载分析下,滞回曲线均比较丰满,两者的承载能力较为接近,均适用于装配式框架结构体系中。综上所述,本文研究的新型装配混凝土干式节点的试验分析研究和数值模拟分析研究为今后装配式节点研究提供了新的设计方式和相应的理论依据。图[54]表[12]参[65]
薛亦聪[6](2020)在《部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究》文中进行了进一步梳理为了充分发挥预制装配结构的施工性能、型钢混凝土结构的抗震性能及高性能混凝土的力学与耐久性能方面的优势,本文提出了部分预制装配型钢混凝土(Partially Precast Steel Reinforced Concrete,PPSRC)柱。PPSRC柱由预制与现浇两部分组成,其中预制部分包括十字型钢、纵筋、矩形螺旋箍筋与高性能混凝土,当PPSRC柱的预制部分运输至施工现场并定位后,使用普通现浇混凝土浇筑柱芯以形成完整的PPSRC柱。若PPSRC柱应用于轴压比较小的上层结构时,可在预制部分制作时在柱芯填充保温隔热材料以形成部分预装配型钢混凝土空心(Hollow Precast Steel Reinforced Concrete,HPSRC)柱以减轻构件自重并增强其保温隔热性能。本文提出的PPSRC柱与HPSRC柱充分利用了装配式结构组合灵活的特点,可通过材料优化与截面形式优化,达到提高承载力、降低成本与便捷现场施工等诸多优势,具有广泛的工程应用前景。本文采用拟静力试验、有限元分析及理论分析等研究手段,对PPSRC柱与HPSRC柱的抗震性能开展了系统的研究,主要内容如下:(1)通过7个剪跨比大于2.0的PPSRC长柱、4个剪跨比大于2.0的HPSRC长柱、6个剪跨比小于2.0的PPSRC短柱及4个剪跨比小于2.0的HPSRC短柱的低周往复加载试验结果及其分析,总结了PPSRC柱与HPSRC柱的破坏形态特征,同时对试件的滞回曲线、骨架曲线、应变特征、刚度退化、位移延性与耗能能力进行了研究,详细分析了截面形式、剪跨比、轴压力、配筋率、配箍率与内部现浇混凝土强度对PPSRC柱与HPSRC柱抗震性能的影响。(2)基于OpenSees平台,使用纤维截面模型进行了PPSRC长柱与HPSRC长柱在往复荷载下的滞回性能分析,之后使用该模型对轴压力、型钢强度、型钢配钢率及预制混凝土强度等参数进行了有限元扩展分析。同时使用纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型进行了PPSRC短柱与HPSRC短柱在往复荷载下的滞回性能分析,并使用该模型验证了其对传统型钢混凝土短柱与采用再生骨料的型钢混凝土短柱的适用性。(3)根据截面中和轴的不同位置,基于平截面假定建立了PPSRC长柱与HPSRC长柱的压弯承载力计算公式,并基于所提出的压弯承载力计算方法得到了上述两类构件的轴力-弯矩相关曲线。基于界限破坏理论对HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值计算方法进行了推导,并结合两类构件的特征,分析了体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响,并据此提出了HPSRC柱与PPSRC柱的轴压比限值建议取值。(4)利用钢筋混凝土部分与型钢及其内部混凝土部分的剪切变形相互关系确定了其在型钢混凝土构件受剪过程中的相互作用关系,并基于此提出了基于强度叠加法的型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型。在使用本文及文献记载的66个发生剪切破坏的型钢混凝土柱与57个发生剪切破坏的型钢混凝土梁的试验结果对该模型进行验证后,对实际设计提出了相关建议。(5)基于试验结果与分析提出了PPSRC柱与HPSRC柱中型钢配钢率、型钢强度以及预制与现浇混凝土强度的建议取值范围。之后提出了施工现场混凝土浇筑时PPSRC柱预制部分的开裂荷载计算方法。
杨帅[7](2020)在《FRP筋混凝土梁柱节点的滞回性能试验及有限元分析》文中指出钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构过早损坏,无法达到设计使用年限的原因之一,采用传统的防止锈蚀方法难以达到良好的效果。采用FRP(Fiber Reinforced Polymer)筋替代或部分替代钢筋用于混凝土结构中可以有效的解决钢筋的锈蚀问题,因此开展FRP筋混凝土结构性能研究具有重要的应用价值。目前国内外在FRP筋混凝土结构方面的研究主要集中于构件(如梁、柱)的结构性能研究,而对FRP筋混凝土框架抗震性能的研究相对较少。框架节点是结构在地震耗能中最重要的组成部分,节点一旦失效就会导致整体结构的失效或倒塌,节点的抗震性能研究是框架结构整体抗震性能研究中的一个重要环节,因此,本文在前期进行FRP筋混凝土梁、柱构件结构性能的研究基础上,进一步对FRP筋梁柱节点抗震性能进行研究。本文设计制作了6个1/2缩尺框架梁柱节点试件,构件类型为T型边节点和十字型中节点,配筋分别为普通钢筋、全BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)筋以及全GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)筋。通过低周往复加载试验,记录试件在低周反复荷载作用下变形、开裂、破坏的试验现象和数据,分析不同类型不同配筋的框架梁柱节点的破坏形态、耗能能力、刚度退化以及延性性能等滞回性能。利用数值仿真软件ABAQUS对梁柱节点进行有限元分析,将模拟结果与试验结果进行对比验证,通过改变不同参数进一步探讨不同因素对节点抗震性能的影响。主要研究成果汇总如下:(1)FRP筋强度高、重量轻、耐腐蚀,替换钢筋作为受力筋使用于混凝土结构中,具有良好的受力变形性能和卸载复位性能,可以发挥出其自身优良的材料优势。(2)采用FRP筋与混凝土结合制作的梁柱节点试件,表现出良好的变形和承载性能,即使在加载后期,FRP筋混凝土节点试件的承载力并没有明显降低。其主要的破坏形态发生在节点内侧梁端,主要体现为梁端的弯曲破坏,裂缝开展首先出现内侧梁端,之后向外均匀发展,在整根梁上均匀密布。由于FRP筋的弹性模量低于钢筋,FRP筋混凝土节点试件初始刚度小于钢筋混凝土节点,但是刚度退化速度较缓慢,与钢筋混凝土节点相近。其耗能能力与延性比略低于钢筋混凝土,但具备优良的变形恢复能力,节点的总体抗震性能仍具备一定的优势。(3)通过对现场试验过程、试验现象、试验数据以及整理得出的滞回曲线、骨架曲线等等进行分析研究能够看出,由于FRP筋没有明显的屈服点,所以在整个过程中一直处于弹性阶段,与混凝土之间的协同工作能力较好,应力可以从中均匀向梁外端传递,裂缝分布密且均匀,不像钢筋节点主要集中到梁柱塑性铰区破坏,在一定程度上提高了结构的抗震性能。(4)通过ABAQUS数值仿真有限元分析软件对FRP筋混凝土框架梁柱节点进行模拟分析,并与现场试验结果进行对比,模拟结果与现场试验结果比较吻合,数据模型可用于FRP筋混凝土框架节点抗震性能分析。进而改变参数对FRP筋混凝土梁柱节点进行模拟计算,结果显示框架节点轴压比、梁端配筋率的增加,梁柱节点的承载力都有一定程度的提高。
周浩[8](2020)在《配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能研究》文中研究说明玻璃纤维增强塑料筋(Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar,以下简称GFRP筋)与钢筋相比具有抗拉强度高,耐腐蚀性强,绝缘性好,质量轻和易于切割等优点,作为一种新型材料越来越多地应用于土木工程结构中。在混凝土工程中,GFRP筋与钢筋类似也存在连接的问题,本文研发了一种GFRP筋连接器,建立了该GFRP筋连接器的设计方法,在此基础上,完成了配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点拟静力试验,分析了连接器对梁柱节点抗震性能的影响规律,最终给出了配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点的设计方法。本文主要开展了以下工作:(1)综合考虑GFRP筋和连接接头的力学性能,以及实际工程应用,设计了一种新型的GFRP筋连接器,并对新型GFRP筋连接器的构造、传力机理、接头强度、变形等进行分析,得到新型GFRP筋连接器的设计方法,并给出不同直径GFRP筋连接器的具体规格。(2)设计8个GFRP筋混凝土梁柱节点,包括1个未配置连接器的试件、4个梁端配置连接器的试件和3个柱端配置连接器的试件,并开展拟静力试验,得到裂缝发展状况以及试件破坏模式,结合试验结果得到滞回曲线、骨架曲线,采用钢筋混凝土抗震性能指标对各试件的刚度退化、延性、耗能进行分析,并结合GFRP筋连接接头处应变变化,得到连接器的配置对GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能的影响规律。最终试验结果表明:除柱端全截面配置连接器试件外,连接器的配置对梁柱节点延性、刚度退化、耗能等抗震性能影响很小。(3)结合现有的FRP筋混凝土构件的性能评价指标,对现有的综合性能指标进行改进,得到基于变形性、承载力、能量的综合性能指标;借鉴相关的安全储备的定义,结合综合性能指标提出一种新的安全储备,基于现有的安全储备,得到综合性能安全储备的理论值,建立配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点基于安全储备的设计方法;结合GFRP筋混凝土梁柱节点的拟静力试验,获得各试件安全储备的试验值,并与理论值进行对比分析。最终表明:连接器非对称配置于与受力方向平行的柱端截面以及全截面配置于柱端的试件在正向加载位移下延性安全储备明显不足,在实际工程应用中,应尽量避免。
强翰霖[9](2020)在《含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架作为应用最广泛的结构形式之一,可能发生多种不同类型的倒塌机制。如何同时提高其抗整体侧向倒塌(地震作用下)和抗局部竖向连续倒塌(爆炸、地震、火灾等作用下)的能力受到学者们的关注。针对此,本文提出了一种含起波钢筋梁和屈服后强化柱的新型RC框架结构:“起波钢筋”是一种新型钢筋构造,配置在梁中能同时提高框架抗地震倒塌、连续倒塌能力;屈服后强化柱的配置用于控制结构在地震下的残余变形。故其在整体侧向倒塌工况下侧向变形能力大、残余变形小;在局部竖向连续倒塌工况下抗连续倒塌能力强。本文针对其抗震性能开展了一系列研究,研究工作与成果如下。(1)起波钢筋受力性能研究。首先针对起波钢筋单轴受力性能开展了试验研究和数值模拟,发现其有先被拉直、再被拉断的受力过程,表现出“双台阶”的受力行为。在此基础上提出了单轴受力本构模型。其次针对起波钢筋往复拉伸性能开展了研究,重点研究了起波钢筋的滞回特性和低周疲劳特性。(2)配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究。首先对14个1/2缩尺RC梁试件开展了往复加载试验研究,试验结果表明起波钢筋的配置使得RC梁出现了一种新的“双台阶”行为受力特征和一种新的“双铰机制”破坏模式,且增大了RC梁的转角变形能力。其次采用纤维模型开展了数值模拟分析。最终提出了起波钢筋梁塑性铰滞回本构理论模型。(3)新型RC框架结构抗震性能研究。首先对3个1/2缩尺单层单跨RC框架子结构试件开展了往复加载试验研究,证实了配置起波钢筋有利于结构实现“强柱弱梁”破坏机制。并基于此开展了框架结构变形机制分析,指出起波钢筋构造适用于4层及以上框架结构;分析了屈服后强化柱对框架整体抗震性能的显着作用,揭示了应用变形能力较小的高强材料可以形成变形能力较大的框架柱的机理。(4)新型RC框架结构的设计理论和设计方法研究。首先,在初始刚度、延性和承载力三个参数基础上,将屈服后刚度作为结构第四个重要参数考虑进来,开展了新型框架设计反应谱研究。其次提出了新型框架的结构设计方法,并给出了一个多层框架设计实例,时程分析和增量动力分析研究结果表明:与普通RC框架相比,本文提出的新型RC框架结构抗震性能获得较大提升。本文研究成果为新型RC框架的工程设计提供了理论基础,从而为RC框架综合抗倒塌能力的提升提供了一种技术途径。
孙韬[10](2020)在《钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究》文中认为针对传统组合梁负弯矩区易开裂和自重较大等问题,将高强高性能的UHPC(Ultra-High Performance Concrete)材料引入组合梁,提出了由钢主梁与UHPC华夫板结合形成的新型钢-UHPC连续组合梁结构,从而达到提高桥梁结构抗裂安全性、减轻结构自重、提高桥梁跨径和耐久性的目的,以期从根本上解决传统组合梁存在的上述难题。本文采用试验研究、数值模拟计算和理论分析相结合的方法研究钢-UHPC连续组合梁的受力性能,主要完成了以下工作:(1)开展了 2根大比例缩尺模型(包括1根钢-UHPC连续组合梁(SUCB)和1根预应力钢-混凝土连续组合梁(SCCB))的静载试验。试验结果表明:钢-UHPC连续组合梁的极限承载力约为普通组合梁的1.2倍;UHPC名义开裂强度大于20MPa,远大于普通混凝土;UHPC板开裂后,裂缝数量多、间距小、且多为长度较短的微裂纹;钢梁与混凝土板间的相对滑移整体较小,表明采用群钉连接件可以将二者有效结合成整体受力。(2)基于ABAQUS有限元软件建立了钢-UHPC连续组合梁非线性有限元模型,模型中同时考虑了材料非线性和几何非线性,且UHPC采用混凝土塑性损伤模型。采用该有限元模型对试验过程进行了数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合较为良好。(3)基于经过验证的有限元模型进行了参数分析,明确了主要设计参数对钢-UHPC连续组合梁承载能力的影响,考虑的参数包括:UHPC顶板厚度、UHPC板肋高、UHPC板配筋率、UHPC立方体抗压强度及轴心抗拉强度、钢梁腹板厚度、钢梁底板厚度、钢梁屈服强度。结果表明:钢梁屈服强度、腹板和底板厚度对提高钢-UHPC连续组合梁承载能力有重要作用;UHPC轴心抗拉强度、UHPC板顶板厚度和肋高可以在一定程度上提高钢-UHPC连续组合梁的承载能力;UHPC板配筋率对钢-UHPC连续组合梁的承载能力几乎无影响。(4)对三类现行规范所涉及的UHPC表面最大裂缝宽度计算公式进行了适应性分析,分析结果表明:欧洲规范MC 2010的计算精度相对较高;法国UHPFRC-2013规范公式偏于保守;而Leutbecher-Fehling模型公式的误差则较大。(5)考虑UHPC抗拉强度,基于塑性理论推导了钢-UHPC连续组合梁的截面抗弯承载能力计算公式;根据考虑UHPC抗拉强度后的调幅系数计算方法,得到了钢-UHPC连续组合梁刚塑性分析结果下的调幅需求和结构自身所能提供的转动能力,并与不考虑UHPC抗拉强度的钢-UHPC连续组合梁结果和传统组合梁计算结果进行了对比。结果表明:UHPC良好的抗拉性能对正、负弯矩区截面塑性抗弯承载力均有提高,但降低了负弯矩区塑性铰的转动能力和调幅需求。
二、高性能混凝土梁与节点研究的新进展(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、高性能混凝土梁与节点研究的新进展(论文提纲范文)
(1)后掺骨料混凝土板抗冲切性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 混凝土板研究背景及意义 |
1.1.1 国外研究进展情况 |
1.1.2 国内研究进展情况 |
1.2 绿色混凝土研究背景及意义 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 试验材料及力学性能 |
2.1 混凝土原材料 |
2.2 后掺骨料混凝土制作流程 |
2.3 后掺骨料混凝土基本力学性能试验 |
2.4 钢筋材料力学性能试验 |
2.5 本章小结 |
3 后掺骨料混凝土板受冲切力试验 |
3.1 试件设计 |
3.2 试件制作及养护 |
3.3 位移测点和应变测点布置 |
3.4 试验仪器及试验加载装置 |
3.4.1 试验仪器 |
3.4.2 试验加载装置 |
3.5 混凝土板裂缝及破坏现象 |
3.6 试验结果及分析 |
3.6.1 混凝土板中心荷载-挠度曲线 |
3.6.2 混凝土板其余测点荷载-挠度曲线 |
3.6.3 钢筋应变曲线 |
3.6.4 混凝土应变曲线 |
3.7 本章小结 |
4 混凝土板抗冲切承载力分析计算 |
4.1 中国混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) |
4.2 美国混凝土结构设计规范(ACI318-19) |
4.3 欧洲混凝土结构设计规范(EN2004) |
4.4 日本混凝土结构设计规范(JSCE2007) |
4.5 Tian公式 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 主要研究总结 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(3)抗拔不抗剪连接钢-混凝土组合框架结构受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 钢-混凝土组合框架结构研究现状 |
1.3 钢-混凝土组合结构抗裂研究现状 |
1.3.1 负弯矩作用下组合梁的受力性能和开裂特征 |
1.3.2 组合梁负弯矩区裂缝控制措施 |
1.4 新型连接件-抗拔不抗剪连接件研究现状 |
1.4.1 传统连接件和新型连接件 |
1.4.2 抗拔不抗剪连接件的提出及类型 |
1.4.3 抗拔不抗剪连接件研究现状 |
1.4.4 抗拔不抗剪连接件基础理论 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 抗拔不抗剪连接组合框架试验 |
2.1 试验概况 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 材料特性 |
2.1.3 试件准备、加载及测量方案 |
2.2 竖向工况下试验结果与分析 |
2.2.1 荷载-位移曲线 |
2.2.2 开裂分析 |
2.2.3 应变分析 |
2.2.4 滑移分析 |
2.2.5 侧向弹性刚度结果与分析 |
2.3 水平工况下试验结果与分析 |
2.3.1 试验现象 |
2.3.2 荷载-位移曲线 |
2.3.3 刚度、强度退化及能量耗散 |
2.3.4 裂缝宽度及分布 |
2.3.5 应变分析 |
2.3.6 滑移分析 |
2.4 小结 |
第3章 抗拔不抗剪连接组合框架非线性有限元分析模型 |
3.1 概述 |
3.2 组合框架非线性有限元模型 |
3.2.1 单元类型 |
3.2.2 材料本构 |
3.2.3 连接模拟 |
3.2.4 边界条件 |
3.2.5 加载控制和求解方法 |
3.3 有限元结果验证与讨论 |
3.4 小结 |
第4章 抗拔不抗剪连接组合框架受力性能影响因素及设计建议 |
4.1 概述 |
4.2 模型定义 |
4.3 有限元模型的几何和材料 |
4.4 边节点关键参数分析 |
4.4.1 工况一作用下的侧向承载力 |
4.4.2 工况二作用下的开裂和挠度 |
4.5 抗拔不抗剪连接组合框架设计计算公式 |
4.5.1 边节点布置抗拔不抗剪连接件的计算公式 |
4.5.2 中节点布置抗拔不抗剪连接件的计算公式 |
4.6 抗拔不抗剪连接组合框架设计建议 |
4.7 小结 |
第5章 抗拔不抗剪连接组合框架体系性能分析 |
5.1 概述 |
5.2 计算模型基本参数 |
5.3 竖向荷载作用弹性分析 |
5.4 水平向地震弹塑性时程分析 |
5.4.1 有限元建模 |
5.4.2 自振特性 |
5.4.3 时程分析 |
5.5 小结 |
总结与展望 |
本文主要的研究内容、结论和创新点 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文) |
(4)带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及立题依据 |
1.2 可恢复功能结构 |
1.2.1 可恢复功能结构定义 |
1.2.2 可恢复功能分离结构 |
1.2.3 可恢复功能集成结构 |
1.3 装配式混凝土结构 |
1.3.1 等同现浇装配式混凝土框架 |
1.3.2 干式连接装配式混凝土框架 |
1.4 基于性能的结构抗震设计方法 |
1.5 本文主要研究内容和研究思路 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 研究内容 |
本章参考文献 |
第二章 REDC-PCF抗震性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 REDC-PCF体系设计概念 |
2.2.1 设计概念 |
2.2.2 耗能组件 |
2.2.3 梁柱连接 |
2.2.4 柱脚连接 |
2.3 REDC-PCF试验设计 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 试验试件设计 |
2.3.3 拼装流程及试验加载装置 |
2.3.4 试验加载制度与加载方案 |
2.3.5 试验加载方案 |
2.3.6 量测方案 |
2.4 REDC-PCF试验结果与讨论 |
2.4.1 损伤发展与失效模式 |
2.4.2 修复方法 |
2.4.3 整体滞回曲线与骨架曲线 |
2.4.4 试验试件梁柱连接性能 |
2.4.5 试验试件柱脚连接性能 |
2.4.6 耗能能力 |
2.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第三章 REDC-PCF宏观力学模型研究及其适用性评价 |
3.1 引言 |
3.2 REDC-PCF力学模型分析 |
3.2.1 骨架模型 |
3.2.2 滞回模型及滞回规则 |
3.3 REDC-PCF受力、变形理论 |
3.3.1 基于D值法的REDC-PCF侧向刚度计算 |
3.3.2 特征点顶点位移角计算 |
3.3.3 特征点基底剪力计算 |
3.3.4 力学模型刚度计算 |
3.4 基于Opensees的有限元模型 |
3.4.1 数值模型 |
3.4.2 数值模型合理性验证 |
3.5 骨架模型适用性评价 |
3.6 滞回模型在Opensees中的实现及其适用性评价 |
3.6.1 滞回模型在Opensees中的实现 |
3.6.2 非线性静力分析中滞回模型适用性 |
3.6.3 非线性动力分析中滞回模型适用性 |
3.7 本章小结 |
本章参考文献 |
第四章 REDC-PCF基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法 |
4.1 引言 |
4.2 等位移原则 |
4.3 基于多性能水准的抗震设计 |
4.3.1 性能目标 |
4.3.2 目标位移 |
4.4 设计方法基本理论 |
4.4.1 结构设计目标 |
4.4.2 等效单自由度 |
4.4.3 约束系数与结构侧向刚度的关系 |
4.4.4 设计基底剪力和侧向力 |
4.4.5 柱脚REDC截面面积设计 |
4.4.6 梁端REDC截面面积设计 |
4.4.7 梁端和柱脚REDC的其它设计参数 |
4.4.8 非屈服梁内力计算 |
4.4.9 非屈服柱内力计算 |
4.5 直接基于弹性位移设计谱的设计流程 |
4.6 算例设计及分析 |
4.6.1 算例设计 |
4.6.2 设计结果 |
4.6.3 算例分析 |
4.7 精度讨论 |
4.7.1 假定结构侧向变形模式 |
4.7.2 高阶振型的影响 |
4.8 本章小结 |
本章参考文献 |
第五章 REDC-PCF抗倒塌能力及地震易损性分析 |
5.1 引言 |
5.2 性能指标及限值 |
5.2.1 性能指标 |
5.2.2 性能指标限值 |
5.3 REDC-PCF优化设计 |
5.3.1 算例设计 |
5.3.2 非线性静力分析 |
5.3.3 增量动力分析 |
5.4 REDC-PCF抗倒塌能力分析 |
5.4.1 抗倒塌极限状态 |
5.4.2 抗倒易损性分析 |
5.5 REDC-PCF地震易损性分析 |
5.5.1 易损性方程 |
5.5.2 易损性分析 |
5.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第六章 基于性能的地震损失分析 |
6.1 引言 |
6.2 基于性能的地震损失分析方法 |
6.3 FEMA-P58 地震损失计算流程 |
6.4 算例地震损失计算及分析 |
6.4.1 性能模型 |
6.4.2 地震危险曲线 |
6.4.3 结构响应 |
6.4.4 抗倒塌易损性曲线和拆除易损性曲线 |
6.4.5 震后直接经济损失分析 |
6.4.6 震后恢复时间分析 |
6.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
作者在攻读博士学位期间的学术成果 |
(5)新型装配式混凝土梁柱干式节点力学性能对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 装配式建筑连接节点的分类及特点 |
1.3.1 干式连接 |
1.3.2 湿式连接 |
1.4 装配式建筑连接节点的研究现状 |
1.4.1 国内研究现状 |
1.4.2 国外研究现状 |
1.5 问题的提出 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 新型装配式干式节点的受力性能和设计方法 |
2.1 新型梁柱干式节点的受力机理 |
2.2 新型梁柱干式节点的设计思路 |
2.3 新型梁柱干式节点参数验算 |
2.3.1 混凝土梁的验算 |
2.3.2 混凝土柱的验算 |
2.3.3 螺栓的验算 |
2.3.4 节点核心区的验算 |
2.3.5 牛腿的验算 |
2.4 本章小结 |
第三章 新型装配式干式节点试验研究 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验材料性能 |
3.3 试件的制作 |
3.4 试验数据的采集和加载措施 |
3.4.1 数据的测量内容及方法 |
3.4.2 加载装置 |
3.4.3 加载制度 |
3.5 试验现象与破坏过程分析 |
3.6 试验结果分析 |
3.6.1 混凝土强度分析 |
3.6.2 滞回曲线分析 |
3.6.3 骨架曲线分析 |
3.6.4 承载力分析 |
3.6.5 延性分析 |
3.6.6 耗能分析 |
3.6.7 刚度退化分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 新型装配式干式节点的有限元分析 |
4.1 有限元软件介绍 |
4.2 有限元模型的确定 |
4.2.1 有限元模型建模方式 |
4.2.2 混凝土本构模型及破坏准则 |
4.2.3 有限元模型工况及网格划分 |
4.3 有限元模型结果对比分析 |
4.4 有限元模拟与试验对比分析 |
4.4.1 滞回曲线对比分析 |
4.4.2 骨架曲线对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 文章结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(6)部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.2 装配式型钢混凝土结构抗震性能研究 |
1.2.3 型钢混凝土构件数值分析模型 |
1.2.4 型钢混凝土构件承载力分析模型 |
1.3 研究意义 |
1.4 研究目标与整体思路 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 总体思路 |
2 部分预制装配型钢混凝土长柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案设计 |
2.2.1 试验参数设计 |
2.2.2 材料性能 |
2.2.3 试件制作 |
2.2.4 量测方案 |
2.2.5 加载方案 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 试件破坏形态 |
2.3.2 滞回曲线 |
2.3.3 骨架曲线 |
2.3.4 应变分析 |
2.3.5 刚度退化 |
2.3.6 位移延性 |
2.3.7 耗能能力 |
2.4 基于纤维截面模型的长柱构件有限元分析 |
2.4.1 纤维截面 |
2.4.2 单元类型 |
2.5 有限元模型中的材料本构关系 |
2.5.1 混凝土 |
2.5.2 钢材 |
2.6 有限元模型的验证 |
2.6.1 滞回曲线 |
2.6.2 峰值荷载与耗能能力 |
2.7 参数扩展分析 |
2.7.1 轴压力 |
2.7.2 型钢强度 |
2.7.3 配钢率 |
2.7.4 预制混凝土强度 |
2.8 本章小结 |
3 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力及轴压比限值研究 |
3.1 引言 |
3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱压弯承载力计算方法 |
3.2.1 基本假定 |
3.2.2 压弯承载力计算方法 |
3.2.3 轴力-弯矩相关曲线 |
3.3 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值研究 |
3.3.1 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比计算方法 |
3.3.2 部分预制装配型钢混凝土长柱的轴压比限值计算方法 |
3.3.3 体积配箍率与现浇混凝土强度对轴压比限值的影响 |
3.3.4 部分预制装配型钢混凝土长柱轴压比限值的确定 |
3.4 本章小结 |
4 部分预制装配型钢混凝土短柱抗震性能试验研究及有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案设计 |
4.2.1 试验参数设计 |
4.2.2 材料性能 |
4.2.3 试件制作 |
4.2.4 量测方案 |
4.2.5 加载方案 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 试件破坏形态 |
4.3.2 滞回曲线 |
4.3.3 骨架曲线 |
4.3.4 应变分析 |
4.3.5 刚度退化 |
4.3.6 位移延性 |
4.3.7 耗能能力 |
4.4 基于纤维截面与非线性剪切弹簧组合模型的短柱构件有限元分析 |
4.4.1 纤维截面 |
4.4.2 非线性剪切弹簧 |
4.4.3 截面的组合 |
4.5 有限元模型中的材料本构关系 |
4.5.1 混凝土与钢材 |
4.5.2 Pinching4 Material模型 |
4.6 有限元模型验证 |
4.6.1 部分预制装配型钢混凝土短柱 |
4.6.2 文献[28]中记载的型钢再生混凝土短柱 |
4.7 本章小结 |
5 型钢混凝土构件受剪承载力统一计算模型 |
5.1 引言 |
5.2 现行相关规程、公式分析 |
5.2.1 《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)计算方法 |
5.2.2 《钢骨混凝土结构技术规程》(YB9082-2006)计算方法 |
5.2.3 《AISC360-16》计算方法 |
5.2.4 《Eurocode4》计算方法 |
5.3 型钢混凝土构件受剪承载力计算理论的发展 |
5.3.1 基于修正拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.3.2 基于软化拉-压杆模型的型钢混凝土深梁受剪承载力计算模型 |
5.4 型钢混凝土梁、柱构件受剪承载力统一计算模型 |
5.4.1 模型的基本思想 |
5.4.2 计算流程 |
5.5 基于统一计算模型的型钢混凝土柱构件受剪承载力计算 |
5.5.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.5.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.5.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.5.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.6 基于统一计算模型的型钢混凝土梁受剪承载力计算 |
5.6.1 RC部分的剪切刚度(K_(RC)) |
5.6.2 型钢及内部混凝土部分的剪切刚度(K_(ss)) |
5.6.3 RC部分的受剪承载力(V_(RC)) |
5.6.4 型钢及内部混凝土部分的受剪承载力(V_(ss)) |
5.7 模型的验证 |
5.7.1 型钢混凝土柱 |
5.7.2 型钢混凝土梁 |
5.8 设计建议 |
5.9 本章小结 |
6 部分预制装配型钢混凝土柱设计与施工方法建议 |
6.1 引言 |
6.2 部分预制装配型钢混凝土柱的设计建议 |
6.2.1 一般规定 |
6.2.2 轴压比限值 |
6.2.3 构造措施 |
6.3 部分预制装配型钢混凝土柱的施工建议 |
6.3.1 预制RPC的制备与养护 |
6.3.2 内部混凝土浇筑 |
6.4 本章小结 |
7 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 |
附录 |
附录1:攻读博士学位期间发表与录用的学术论文 |
附录2:攻读博士学位期间授权的专利 |
附录3:攻读博士学位期间所获荣誉与奖励 |
(7)FRP筋混凝土梁柱节点的滞回性能试验及有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 FRP筋简介及应用 |
1.2.1 FRP筋的性能及特点 |
1.2.2 FRP筋的标准要求 |
1.3 FRP筋的实际应用 |
1.4 FRP筋混凝土结构研究现状 |
1.4.1 FRP筋梁的研究 |
1.4.2 FRP筋柱的研究 |
1.5 节点的破坏形式 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 试验准备与制作 |
2.1 实验目的 |
2.2 试件设计与制作 |
2.3 材料力学性能试验 |
2.3.1 混凝土材料力学性能试验 |
2.3.2 FRP筋和钢筋力学性能试验 |
2.4 加载方案和数据采集 |
2.4.1 试验装置 |
2.4.2 加载程序和加载制度 |
2.4.3 测试内容 |
2.4.4 量测方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 试验过程与结果分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验现象与破坏过程分析 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 梁柱节点滞回曲线分析 |
3.3.2 耗能能力分析 |
3.3.3 骨架曲线与承载力分析 |
3.3.4 延性分析 |
3.3.5 刚度退化 |
3.3.6 强度退化 |
3.3.7 受力筋的应变分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 FRP筋混凝土梁柱节点有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 ABAQUS简介 |
4.3 材料本构模型 |
4.3.1 混凝土本构模型 |
4.3.2 钢筋本构模型 |
4.3.3 FRP筋本构模型 |
4.4 有限元模型的建立 |
4.5 有限元计算结果分析 |
4.5.1 有限元模拟滞回曲线分析 |
4.5.2 骨架曲线分析 |
4.5.3 混凝土与受力筋结果分析 |
4.5.4 影响因素分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(8)配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 FRP筋及钢筋连接方式的研究现状 |
1.2.2 FRP筋混凝土构件的抗震性能研究现状 |
1.3 本文主要的研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
2 新型GFRP筋连接器的设计方法 |
2.1 新型GFRP筋连接器的构造 |
2.2 新型GFRP筋连接器力学性能 |
2.2.1 传力机理 |
2.2.2 新型GFRP筋连接器接头强度 |
2.2.3 新型GFRP筋连接器接头变形 |
2.3 各组件参数设计 |
2.3.1 粘结介质 |
2.3.2 卡阻螺栓 |
2.3.3 套筒 |
2.3.4 设计实例 |
2.4 各直径GFRP筋材连接器各参数建议 |
2.5 本章小结 |
3 配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点拟静力试验 |
3.1 连接器配置形式的设计 |
3.1.1 梁端连接器 |
3.1.2 柱端连接器 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 材性试验 |
3.2.3 试件制作 |
3.2.4 试验加载 |
3.2.5 数据采集与量测 |
3.3 试验现象与破坏模式 |
3.3.1 JD-1 |
3.3.2 JD-2 |
3.3.3 JD-3 |
3.3.4 JD-4 |
3.3.5 JD-5 |
3.3.6 JD-6 |
3.3.7 JD-7 |
3.3.8 JD-8 |
3.4 本章小结 |
4 配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点的抗震性能分析 |
4.1 滞回曲线 |
4.2 骨架曲线 |
4.3 延性 |
4.4 刚度退化 |
4.5 耗能能力 |
4.5.1 等效粘滞阻尼系数 |
4.5.2 功比指数 |
4.6 应变分析 |
4.7 本章小结 |
5 配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点综合性能评价指标及基于安全储备的设计方法 |
5.1 FRP筋混凝土构件的综合性能评价指标 |
5.1.1 荷载-位移简化曲线 |
5.1.2 现有的综合性能评价指标 |
5.1.3 改进的综合性能评价指标 |
5.1.4 连接器的配置对抗震性能评价指标的影响 |
5.2 配置连接器GFRP筋混凝土梁柱节点的安全储备 |
5.2.1 结构安全储备 |
5.2.2 状态点及安全储备指标 |
5.2.3 基本安全储备 |
5.2.4 总安全储备 |
5.3 各安全储备系数取值 |
5.4 设计点的确定 |
5.5 安全储备理论值与试验值对比 |
5.6 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望与不足 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(9)含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究内容与技术路线 |
第2章 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 新型RC框架前期研究进展简介及分析 |
2.2.1 起波钢筋梁受弯性能 |
2.2.2 新型RC框架结构抗连续倒塌性能 |
2.3 RC框架地震中“强柱弱梁”破坏机制分析 |
2.3.1 震害调查结果 |
2.3.2 柱梁强度比系数 |
2.3.3 分析与总结 |
2.4 RC框架中塑性铰转移技术 |
2.4.1 增强法 |
2.4.2 削弱法 |
2.4.3 替换法 |
2.4.4 分析与总结 |
2.5 RC框架中屈服后强化柱实现技术 |
2.5.1 材料层次 |
2.5.2 框架柱层次 |
2.5.3 框架结构层次 |
2.5.4 分析与总结 |
2.6 小结 |
第3章 起波钢筋受力性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 RC框架中起波钢筋受力状态 |
3.3 单轴拉伸性能 |
3.3.1 试验研究 |
3.3.2 数值模拟 |
3.3.3 理论模型 |
3.4 往复拉伸性能 |
3.4.1 试验研究 |
3.4.2 数值模拟 |
3.4.3 理论分析 |
3.5 小结 |
第4章 配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 加载与量测方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.3 数值模拟 |
4.3.1 有限元建模 |
4.3.2 模型验证 |
4.3.3 拓展分析 |
4.4 理论分析 |
4.4.1 RC梁塑性铰机制分析 |
4.4.2 各类梁截面弯矩-曲率理论模型 |
4.4.3 起波钢筋梁塑性铰弯矩-转角滞回模型 |
4.5 小结 |
第5章 新型RC框架抗震性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 梁中配置起波钢筋的框架子结构抗震性能试验 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 加载与量测方案 |
5.2.3 试验结果 |
5.2.4 试验结果分析 |
5.3 新型RC框架变形机制分析 |
5.3.1 单层单跨框架子结构 |
5.3.2 多层多跨框架结构 |
5.4 屈服后强化柱的引入及变形能力分析 |
5.4.1 柱塑性区长度 |
5.4.2 柱塑性区长度对变形能力的影响 |
5.5 小结 |
第6章 新型RC框架地震反应谱研究 |
6.1 引言 |
6.2 动力时程分析 |
6.2.1 结构模型 |
6.2.2 地震动输入 |
6.2.3 分析过程 |
6.3 最大位移响应 |
6.3.1 时程分析结果 |
6.3.2 理论模型 |
6.3.3 设计反应谱 |
6.3.4 损伤指标 |
6.4 残余位移响应 |
6.4.1 时程分析结果 |
6.4.2 理论模型 |
6.4.3 设计反应谱 |
6.5 小结 |
第7章 新型RC框架抗震设计方法研究及抗震性能评价 |
7.1 引言 |
7.2 新型RC框架抗震设计方法 |
7.2.1 普通RC框架 |
7.2.2 起波钢筋梁的设计 |
7.2.3 屈服后强化柱的设计原则 |
7.2.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.3 新型RC框架设计实例 |
7.3.1 普通RC框架 |
7.3.2 起波钢筋梁的设计 |
7.3.3 屈服后强化柱的设计 |
7.3.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.4 新型RC框架抗震性能评价 |
7.4.1 时程分析基本信息 |
7.4.2 增量动力分析结果 |
7.4.3 典型时程分析结果 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 普通框架RCF配筋图 |
附录 B 起波钢筋梁设计过程信息表 |
附录 C 新型框架RCF-KB-PYH配筋图 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 钢-混凝土组合梁桥的现状与对策 |
1.1.1 钢-混凝土组合梁桥的现状 |
1.1.2 解决方法 |
1.2 钢-UHPC组合梁桥的发展与研究现状 |
1.2.1 UHPC材料简介及研究现状 |
1.2.2 钢-UHPC组合桥梁的研究与应用现状 |
1.2.3 UHPC裂缝宽度计算理论研究现状 |
1.2.4 钢-UHPC连续组合梁内力重分布研究现状 |
1.2.5 钢-UHPC组合梁的经济性能评估 |
1.3 本文研究意义及主要研究内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 主要研究内容 |
2 钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究 |
2.1 试验概况 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 材料特性 |
2.1.3 加载与测试 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 破坏模式 |
2.2.2 荷载-位移曲线 |
2.2.3 开裂特征 |
2.2.4 应变分布 |
2.2.5 相对滑移 |
2.2.6 弯矩-曲率关系 |
2.3 UHPC名义开裂强度分析 |
2.4 本章小结 |
3 钢-UHPC连续组合梁受力性能有限元分析 |
3.1 有限元模型 |
3.1.1 ABAQUS软件简介 |
3.1.2 单元类型 |
3.1.3 边界条件 |
3.1.4 材料本构模型 |
3.1.5 网格敏感性分析 |
3.2 结果对比分析 |
3.2.1 荷载-位移曲线 |
3.2.2 荷载-钢筋应变曲线 |
3.2.3 荷载-中支点横向应变分布 |
3.3 参数分析 |
3.3.1 钢梁腹板厚度(t_w) |
3.3.2 钢梁底板厚度(t_b) |
3.3.3 钢梁屈服强度(f_y) |
3.3.4 UHPC立方体抗压强度(f_c) |
3.3.5 UHPC轴心抗拉强度(f_t) |
3.3.6 UHPC肋高(h_r) |
3.3.7 UHPC顶板高度(h_t) |
3.3.8 UHPC板内纵向配筋率(r_l) |
3.4 本章小结 |
4 钢-UHPC连续组合梁UHPC板裂缝宽度计算 |
4.1 普通配筋混凝土裂缝宽度计算理论 |
4.1.1 粘结-滑移理论 |
4.1.2 无粘结-滑移理论 |
4.1.3 综合分析法 |
4.1.4 数理统计法 |
4.2 普通钢-混凝土组合梁裂缝宽度计算 |
4.2.1 哈尔滨建筑工程学院吴振声等建议公式 |
4.2.2 清华大学聂建国等建议公式 |
4.2.3 中南大学余志武等建议公式 |
4.2.4 湖南大学季晓康建议公式 |
4.2.5 石家庄铁道学院张彦玲等建议公式 |
4.3 配筋UHPC裂缝宽度计算公式 |
4.3.1 欧洲模式规范Model Code 2010公式 |
4.3.2 法国UHPFRC-2013规范推荐公式 |
4.3.3 Leutbecher-Fehling模型公式 |
4.3.4 Yuguang等提出的模型公式 |
4.4 连续组合梁UHPC板裂缝宽度计算结果与分析 |
4.5 本章小结 |
5 钢-UHPC连续组合梁内力重分布性能研究 |
5.1 连续组合梁的内力重分布性能 |
5.1.1 组合梁的内力重分布分析 |
5.1.2 连续组合梁的内力重分布计算 |
5.2 组合梁截面塑性抗弯承载力 |
5.2.1 传统组合梁截面塑性抗弯承载力计算 |
5.2.2 钢-UHPC连续组合梁截面塑性抗弯承载力计算 |
5.2.3 截面抗弯承载力计算结果与分析 |
5.3 钢-UHPC连续组合梁弯矩调幅系数 |
5.3.1 现行组合梁弯矩调幅系数 |
5.3.2 组合梁弯矩调幅系数计算 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本文结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间参与或主持的科研项目 |
附录B 攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
四、高性能混凝土梁与节点研究的新进展(论文参考文献)
- [1]后掺骨料混凝土板抗冲切性能试验研究[D]. 李文坚. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [3]抗拔不抗剪连接钢-混凝土组合框架结构受力性能研究[D]. 段林利. 湖南大学, 2020(02)
- [4]带可更换耗能连接的装配式混凝土框架抗震性能与设计方法研究[D]. 李春雨. 东南大学, 2020(02)
- [5]新型装配式混凝土梁柱干式节点力学性能对比研究[D]. 李月. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [6]部分预制装配型钢混凝土柱抗震性能与设计方法研究[D]. 薛亦聪. 西安建筑科技大学, 2020
- [7]FRP筋混凝土梁柱节点的滞回性能试验及有限元分析[D]. 杨帅. 济南大学, 2020(01)
- [8]配置连接器的GFRP筋混凝土梁柱节点抗震性能研究[D]. 周浩. 西南科技大学, 2020(08)
- [9]含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究[D]. 强翰霖. 清华大学, 2020
- [10]钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究[D]. 孙韬. 中南林业科技大学, 2020(01)