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型钢混凝土构件的粘结滑移本构关系研究

作　者: 毛蕊
导　师: 梁斌；张益华
学　校: 河南科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 型钢混凝土 粘结滑移 弹性理论 最小势能原理 本构关系
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着建筑技术的发展,型钢混凝土结构的应用日趋广泛,尤其在高层及超高层建筑工程中具有显著优越性。型钢混凝土结构理论研究的关键问题是型钢混凝土粘结滑移性能,目前国内外对此问题的研究还不是很深入和完善,试验研究也非常有限,未能形成统一的理论。因此,开展这方面的研究工作具有较强的理论和应用意义。本文对粘结滑移主要做了以下研究工作:1.对国内外型钢混凝土结构的发展和应用情况进行了总结,并基于已有的型钢混凝土粘结滑移性能以及本构关系的试验和理论研究资料,介绍了型钢混凝土粘结滑移性能的基本问题、粘结滑移机理以及主要影响因素。在总结型钢混凝土粘结滑移本构关系研究的基本理论、基本概念及研究成果的基础上,分析了目前存在的主要问题。2.根据钢管混凝土柱拉拔和推出的试验资料,采用弹性力学的方法,通过设定应力方程及应力函数,分析钢管混凝土的受力状态、平衡条件及边界条件,推导出不同锚固位置处的τ?s粘结滑移本构关系式。为采用有限元法对钢管混凝土的粘结滑移进行非线性数值模拟及分析提供了参考依据。3.根据国内外有关型钢及钢管混凝土粘结滑移的试验及理论研究资料,建立方钢管混凝土柱的拉拔力学模型,研究了钢管与混凝土界面的相对滑移。将方钢管柱截面分为三部分,利用最小势能原理在锚固长度方向上建立方钢管与混凝土界面的相对滑移计算式,求解出型钢混凝土界面的相对滑移表达式并进行了数值计算与分析。4.根据国内外型钢混凝土粘结滑移研究资料,利用最小势能原理研究了双工字型钢与混凝土界面在锚固长度方向上的相对滑移,并进行数值计算与分析。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 绪论  7-21
  1.1 型钢混凝土结构的发展和应用  7-9
  1.2 各国设计理论比较  9-10
  1.3 型钢混凝土粘结滑移研究现状  10-17
    1.3.1 型钢混凝土粘结滑移机理  11-12
    1.3.2 型钢混凝土粘结滑移基本概念  12
    1.3.3 型钢混凝土粘结滑移研究的基本问题  12-14
    1.3.4 影响型钢混凝土粘结滑移的因素  14-15
    1.3.5 型钢混凝土粘结强度及破坏荷载  15-17
    1.3.6 型钢混凝土粘结滑移本构关系  17
  1.4 钢管混凝土研究现状  17-19
    1.4.1 钢管混凝土粘结问题相关概念  18
    1.4.2 影响钢管与混凝土粘结强度的因素  18-19
  1.5 本章小结  19-21
第2章 钢管混凝土推拉试件粘结滑移本构关系研究  21-31
  2.1 概述  21-23
    2.1.1 钢管混凝土粘结滑移基本概念  22-23
    2.1.2 钢管混凝土粘结滑应力应变分布规律  23
  2.2 粘结滑移本构关系式推导  23-30
    2.2.1 基本公式推导  23-25
    2.2.2 具体情况分析  25-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章 方钢管混凝土柱界面的滑移位移计算  31-47
  3.1 概述  31
  3.2 基本计算假定  31-32
  3.3 理论推导  32-40
    3.3.1 滑移位移基本表达式  32
    3.3.2 待定系数的计算  32-35
    3.3.3 滑移位移表达式  35-40
  3.4 数值计算与分析  40-46
    3.4.1 求解各线性方程组  40-44
    3.4.2 数值计算  44-45
    3.4.3 结果分析  45-46
  3.5 本章小结  46-47
第4章 双工字型钢混凝土柱界面滑移位移计算  47-60
  4.1 概述  47
  4.2 基本计算假定  47-48
  4.3 理论推导  48-55
    4.3.1 滑移位移基本表达式  48
    4.3.2 待定系数的计算  48-51
    4.3.3 滑移位移表达式  51-55
  4.4 数值计算与分析  55-59
    4.4.1 求解各线性方程组  55-58
    4.4.2 数值计算  58-59
    4.4.3 结果分析  59
  4.5 本章小结  59-60
第5章 结论及展望  60-62
  5.1 结论  60-61
    5.1.1 钢管混凝土粘结滑移本构关系研究  60-61
    5.1.2 方钢管及双工字型钢混凝土柱界面的滑移位移计算  61
  5.2 展望  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间的研究成果  66

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