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高强钢筋高强混凝土预应力梁受力性能及延性试验研究

作　者: 王鹏
导　师: 叶献国
学　校: 合肥工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 高强混凝土 高强钢筋 预应力梁 抗弯性能试验 延性
分类号: TU378.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着我国经济的发展、建筑工艺的完善，预应力技术、高强钢筋应用技术和高强混凝土构件越来越多的应用到大跨度和高层建筑中，它们的推广使用带来了良好的经济效益和社会效益。但对高强钢筋和高强混凝土结合使用的预应力构件的受力性能和延性可能与普通混凝土预应力构件有所不同，有必要对其进行深入的试验研究。本文通过12根高强钢筋高强混凝土预应力简支梁的两点对称同步分级集中加载抗弯性能试验，观察了试件从开裂到丧失承载力的全过程，记录、分析了各阶段的钢筋应变、裂缝宽度、挠度和延性。在试验的基础上通过Matlab编程对试件梁进行截面分析，得到弯矩—曲率曲线，与试验测得曲线对比，分析了试件梁的曲率延性。通过CANNY程序进行数值模拟，得到预应力梁的荷载—挠度曲线，与试验测得曲线对比，模拟结果与试验结果吻合良好。结果在此基础上利用CANNY数值模拟，进一步对影响高强钢筋高强混凝土预应力梁延性的主要因素进行参数分析。结果表明：高强钢筋高强混凝土预应力梁的延性随预应力强度比和换算配筋率的增大而降低，随受压非预应力筋指数、混凝土强度等级和体积配箍率的提高而增大。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第一章 绪论  13-22
  1.1 研究背景及意义  13-14
  1.2 HRBF500 级钢筋、预应力高强混凝土的研究现状  14-19
    1.2.1 HRBF500 级钢筋研究现状  14-15
    1.2.2 预应力高强混凝土研究现状  15-19
  1.3 高强混凝土的应用概况  19-20
    1.3.1 国内应用概况  19
    1.3.2 国外应用概况  19-20
  1.4 本文的主要的研究目的和任务  20-22
第二章 预应力梁的设计和试验方法  22-29
  2.1 预应力梁的设计  22-23
  2.2 预应力梁的原材料与制作  23-25
    2.2.1 预应力梁所用原材料  23-24
    2.2.2 预应力梁的制作  24-25
  2.3 预应力梁的试验方案及测量内容  25-29
    2.3.1 预应力梁测点布置  25-26
    2.3.2 试验加载制度与加载装置  26-27
    2.3.3 试验的数据采集与记录装置  27-29
第三章 预应力梁的试验现象与结果  29-49
  3.1 材料力学性能试验  29-35
    3.1.1 混凝土力学性能试验  29-33
    3.1.2 钢筋、钢绞线性能试验  33-35
  3.2 预应力梁的破坏形态、裂缝及变形  35-42
    3.2.1 预应力梁的破坏形态  35-36
    3.2.2 预应力梁的裂缝  36-40
    3.2.3 预应力梁的变形  40-42
  3.3 预应力梁的钢筋应变及荷载—曲线  42-48
    3.3.1 钢筋应变  42-46
    3.3.2 荷载—挠度曲线  46-48
  3.4 本章小结  48-49
第四章 预应力梁延性性能分析  49-60
  4.1 延性的基本概念及要求  49-50
  4.2 位移延性  50-54
    4.2.1 位移延性系数  50-52
    4.2.2 影响因素分析  52-54
  4.3 曲率延性  54-59
    4.3.1 Matlab 数值模拟  54-55
    4.3.2 曲率延性分析  55-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章 预应力梁数值模拟及参数分析  60-77
  5.1 预应力梁建模在 CANNY 中的实现  60-63
    5.1.1 MS 模型简介  60-62
    5.1.2 模型的建立  62-63
  5.2 预应力梁荷载—挠度曲线试验值与模拟值的对比  63-66
  5.3 参数分析  66-76
    5.3.1 预应力强度比  68-70
    5.3.2 换算配筋率  70-71
    5.3.3 受压非预应力筋指标  71-73
    5.3.4 混凝土强度等级  73-75
    5.3.5 体积配箍率  75-76
  5.4 本章小结  76-77
第六章 结论与展望  77-79
  6.1 结论  77-78
  6.2 展望  78-79
参考文献  79-83
附录  83-86
攻读硕士学位期间发表的论文  86-87

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 预应力钢筋混凝土结构 > 梁
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