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铰接梁端混凝土楼板开裂性能的研究

作　者: 蒋沛伶
导　师: 赵滇生
学　校: 浙江工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 组合梁铰接梁端开裂数值模拟
分类号: TU398
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

在钢梁混凝土楼盖结构中,一般主梁设计成刚接,而次梁则多设计成两端铰接。因简支梁理论上只受到正弯矩的作用,截面中的混凝土翼板能充分发挥其抗压能力,其承载力高,刚度也大。但是实际结构中任何的铰连接都对其转动有一定的约束,即多少都能传递一定的弯矩,同时因楼板作用的存在,所以按简支设计的组合次梁在梁端会产生一定的负弯矩。混凝土翼板在负弯矩区受拉,可能产生裂缝,从而影响组合梁的正常使用,且在楼面产生裂纹。本文基于组合梁模型的数值模拟,获得了裂缝发展规律,通过与文献中实验数据比较,验证了模型的可行性。并针对对正常使用阶段铰接梁端的受力性能和混凝土楼板开裂机理及控制方法开展深入的研究工作。通过数值分析,进一步分析了有关因素的影响。得到的结论可供组合梁框架结构楼板的抗裂设计提供参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 选题背景及研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外组合梁的研究现状  10-15
    1.2.1 组合梁混凝土开裂的影响因素研究  11-12
    1.2.2 组合梁混凝土裂缝试验研究  12-14
    1.2.3 组合梁裂缝控制方法研究  14-15
  1.3 本文的主要内容  15-17
第二章有限元分析模型的选取及试验验证  17-31
  2.1 概述  17
  2.2 单元类型及本构关系介绍  17-24
    2.2.1 SOLID65单元  18
    2.2.2 混凝土的本构模型及破坏准则  18-20
    2.2.3 SHELL181单元  20-21
    2.2.4 钢材的本构模型和屈服准则  21-22
    2.2.5 COMBIN39单元  22-23
    2.2.6 连接件的滑移曲线  23-24
  2.3 有限元模型的建立  24-27
    2.3.1 材料参数  24-25
    2.3.2 试验试件介绍  25
    2.3.3 几何建模  25-26
    2.3.4 网格划分  26
    2.3.5 荷载定义和求解  26-27
  2.4 有限元模型和试验数据的比较  27-30
    2.4.1 极限承载力的比较  27-28
    2.4.2 裂缝开展和形态的比较  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章铰接主次梁节点区的性能分析  31-46
  3.1 概述  31
  3.2 组合梁的基本理论  31-33
    3.2.1 组合梁的受力性能  31-32
    3.2.2 组合梁按简化塑性理论的计算  32-33
  3.3 有限元模型的建立  33-37
    3.3.1 模型介绍和简化  34-35
    3.3.2 财会属性定义和单元选取  35-36
    3.3.3 几何建模  36-37
  3.4 有限元计算结果和分析  37-45
    3.4.1 简化模型ZCL-0的承载力  37-40
    3.4.2 ZCL-0相对滑移曲线  40-41
    3.4.3 ZCL-0 裂缝开展和形态的比较  41-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章梁端混凝土楼板开裂影响因素分析  46-62
  4.1 概述  46
  4.2 承载力影响因素分析  46-51
    4.2.1 混凝土材料性能对承载力的影响  47-48
    4.2.2 混凝土板厚度对承载力的影响  48-49
    4.2.3 栓钉间距对承载力的影响  49-50
    4.2.4 混凝土板配筋率对承载力的影响  50-51
  4.3 滑移变形影响因素分析  51-54
    4.3.1 混凝土厚度对滑移量的影响  52
    4.3.2 栓钉间距对滑移量的影响  52-54
    4.3.3 纵向配筋率对滑移量的影响  54
  4.4 次梁转角影响因素分析  54-57
    4.4.1 各因素对次梁转角的影响  55-56
    4.4.2 边跨对次梁转角的影响  56-57
  4.5 裂缝开展影响因素分析  57-60
  4.6 本章小结  60-62
第五章结论与展望  62-64
  5.1 结论  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读学位期间发表的学术论文  68

铰接梁端混凝土楼板开裂性能的研究

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