区域约束混凝土梁抗扭性能有限元分析研究
发布时间：2021-03-25 17:34
区域约束混凝土结构是一种新的结构体系。研究证明,区域约束混凝土结构能有效提高结构抗震性能,充分发挥材料性能,减小建筑材料用量,节能、环保,经济效益突出,能为现代建筑结构中一些难题提供有效的解决方法。目前,区域约束混凝土结构已在多个工程项目中实际运用,取得了良好的效果。虽然已经发展成为一种完整的结构体系,区域约束混凝土结构仍然有若干问题没有解决,许多研究也不够深入,构件的抗扭即是其中之一。本课题在理论研究的基础上,开发了多种区域约束配筋形式并针对区域约束混凝土配筋形式、箍筋间距和不同尺寸配筋截面对抗扭性能的影响展开研究,重点分析构件在扭矩作用下的开裂扭矩、极限扭矩和抗扭刚度的变化情况。采用大型通用有限元软件ABAQUS,对5种配箍形式,3种箍筋间距,2种尺寸截面,共21根构件进行模拟分析研究。研究结果发现区域约束混凝土配筋形式、箍筋间距对抗扭开裂扭矩的影响较小,截面形式对抗扭承载力和刚度均有一定的提升。对不同区域进行约束其对构件性能影响也不同:加强截面中部区域约束,能限制构件开裂后裂缝的发展,提高构件开裂后的受扭刚度;加强矩形截面长边两端的约束,能大幅度提高构件的抗扭承载力、变形能力和刚...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矩形截面（h≥b）纯扭构件的弹性应力分布
图 2-2 矩形截面（h≥b）理想塑性材料的受扭极限应根据极限平衡条件，推导得矩形截面极限扭矩为：3h bh3 3h b 3式中， 截面的受扭塑性抵抗矩；p3 /h 矩形截面的系数。截面相同的矩形构件，按照弹性理论和塑性理论计算，其受扭抵抗矩的比值（Te/Tp=Wte/Wtp=αe/αp）随矩形截面边长比0.590，最大值为 0.667；其倒数（Tp/Te=Wtp/Wte=αp/αe）为 1.5义相当于混凝土构件的截面抵抗矩塑性系数γm。混凝土材料性之间，其受扭时的应力也应分布在弹性理论值和塑性理论值之
图 2-3 无腹筋混凝土构件受扭矩作用载的进行，扭矩不断增大，截面剪应力随之增加，先在截量塑性变形并向两端发展，截面剪应力图形趋向饱满。当力值达到混凝土的抗拉强度后，构件出现斜裂缝，裂缝方。随即，斜裂缝沿长边侧面中部向两端同时沿 45°方向延最终在构件的 3 个侧面形成贯通裂缝并沿第四个侧面撕裂面，如图 2-3 所示，构件断成两截，试件混凝土断口形状为整齐、清晰状，在断口以外一般不再发生其它裂缝。构稍大于开裂扭矩 Tcr，一般不超过 10%。混凝土矩形截面梁的极限扭矩为：0.7~0.8 （ 4）子由国内外试验资料统计所得，其值介于弹性计算值和塑
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力区域约束混凝土梁试验研究[J]. 肖利平,莫大霖,曹新明,高文艺. 科技通报. 2015(12)
[2]钢管约束混凝土的研究应用与发展[J]. 冯兆琦,余志伟,段方正. 山西建筑. 2015(36)
[3]基于ABAQUS的RC框架节点的有限元分析[J]. 胡亮,钱德玲,刘杰,陈震,杨浩博. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[4]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[5]混凝土损伤塑性模型的参数分析[J]. 彭小婕,于安林,方有珍. 苏州科技学院学报(工程技术版). 2010(03)
[6]区域约束混凝土浅析[J]. 曹新明,肖常安,肖建春,杨力列. 工程抗震与加固改造. 2008(05)
[7]ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证[J]. 张劲,王庆扬,胡守营,王传甲. 建筑结构. 2008(08)
[8]区域约束混凝土轴心受压矩形柱受力性能研究[J]. 曹新明,杨力列,朱国良. 重庆建筑大学学报. 2008(03)
[9]混凝土损伤塑性模型应用研究[J]. 雷拓,钱江,刘成清. 结构工程师. 2008(02)
[10]约束混凝土文献综述[J]. 周文峰,鲁瑛. 四川建筑科学研究. 2007(03)
硕士论文
[1]区域约束混凝土梁抗剪性能试验及理论研究[D]. 呙古月.贵州大学 2017
[2]不同配箍形式下区域约束混凝土梁刚度分析研究[D]. 周建英.贵州大学 2017
[3]槽钢区域约束混凝土柱往复荷载试验研究[D]. 常亚.贵州大学 2016
[4]区域约束混凝土柱往复荷载下的试验研究[D]. 杨雪瑞.贵州大学 2009
[5]混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发[D]. 曹鹏.沈阳工业大学 2009
[6]区域约束混凝土小偏心受压柱的试验研究[D]. 罗霄溢.贵州大学 2008
[7]型钢混凝土构件受扭试验研究[D]. 李红波.重庆大学 2008
[8]区域约束高强混凝土轴心受压短柱试验研究[D]. 朱国良.贵州大学 2007
本文编号：3100042
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矩形截面（h≥b）纯扭构件的弹性应力分布
图 2-2 矩形截面（h≥b）理想塑性材料的受扭极限应根据极限平衡条件，推导得矩形截面极限扭矩为：3h bh3 3h b 3式中， 截面的受扭塑性抵抗矩；p3 /h 矩形截面的系数。截面相同的矩形构件，按照弹性理论和塑性理论计算，其受扭抵抗矩的比值（Te/Tp=Wte/Wtp=αe/αp）随矩形截面边长比0.590，最大值为 0.667；其倒数（Tp/Te=Wtp/Wte=αp/αe）为 1.5义相当于混凝土构件的截面抵抗矩塑性系数γm。混凝土材料性之间，其受扭时的应力也应分布在弹性理论值和塑性理论值之
图 2-3 无腹筋混凝土构件受扭矩作用载的进行，扭矩不断增大，截面剪应力随之增加，先在截量塑性变形并向两端发展，截面剪应力图形趋向饱满。当力值达到混凝土的抗拉强度后，构件出现斜裂缝，裂缝方。随即，斜裂缝沿长边侧面中部向两端同时沿 45°方向延最终在构件的 3 个侧面形成贯通裂缝并沿第四个侧面撕裂面，如图 2-3 所示，构件断成两截，试件混凝土断口形状为整齐、清晰状，在断口以外一般不再发生其它裂缝。构稍大于开裂扭矩 Tcr，一般不超过 10%。混凝土矩形截面梁的极限扭矩为：0.7~0.8 （ 4）子由国内外试验资料统计所得，其值介于弹性计算值和塑
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力区域约束混凝土梁试验研究[J]. 肖利平,莫大霖,曹新明,高文艺. 科技通报. 2015(12)
[2]钢管约束混凝土的研究应用与发展[J]. 冯兆琦,余志伟,段方正. 山西建筑. 2015(36)
[3]基于ABAQUS的RC框架节点的有限元分析[J]. 胡亮,钱德玲,刘杰,陈震,杨浩博. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2012(05)
[4]ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型[J]. 张战廷,刘宇锋. 建筑结构. 2011(S2)
[5]混凝土损伤塑性模型的参数分析[J]. 彭小婕,于安林,方有珍. 苏州科技学院学报(工程技术版). 2010(03)
[6]区域约束混凝土浅析[J]. 曹新明,肖常安,肖建春,杨力列. 工程抗震与加固改造. 2008(05)
[7]ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证[J]. 张劲,王庆扬,胡守营,王传甲. 建筑结构. 2008(08)
[8]区域约束混凝土轴心受压矩形柱受力性能研究[J]. 曹新明,杨力列,朱国良. 重庆建筑大学学报. 2008(03)
[9]混凝土损伤塑性模型应用研究[J]. 雷拓,钱江,刘成清. 结构工程师. 2008(02)
[10]约束混凝土文献综述[J]. 周文峰,鲁瑛. 四川建筑科学研究. 2007(03)
硕士论文
[1]区域约束混凝土梁抗剪性能试验及理论研究[D]. 呙古月.贵州大学 2017
[2]不同配箍形式下区域约束混凝土梁刚度分析研究[D]. 周建英.贵州大学 2017
[3]槽钢区域约束混凝土柱往复荷载试验研究[D]. 常亚.贵州大学 2016
[4]区域约束混凝土柱往复荷载下的试验研究[D]. 杨雪瑞.贵州大学 2009
[5]混凝土塑性损伤模型及其ABAQUS子程序开发[D]. 曹鹏.沈阳工业大学 2009
[6]区域约束混凝土小偏心受压柱的试验研究[D]. 罗霄溢.贵州大学 2008
[7]型钢混凝土构件受扭试验研究[D]. 李红波.重庆大学 2008
[8]区域约束高强混凝土轴心受压短柱试验研究[D]. 朱国良.贵州大学 2007
本文编号：3100042
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