混凝土叠合梁梁端结合面受剪性能研究

发布时间：2017-08-21 02:30

  本文关键词：混凝土叠合梁梁端结合面受剪性能研究

  更多相关文章： 装配式混凝土结构 叠合梁梁端截面 直剪 弯剪复合 破坏模式 受剪机理 受剪承载力计算公式

【摘要】：在我国的装配式混凝土结构中,广泛应用叠合梁。叠合梁的梁端截面是新旧混凝土结合面,是结构荷载传递的关键环节。我国行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014中规定,叠合梁梁端需要进行结合面受剪承载力的验算,并给出了计算公式。但是,我国目前对于叠合梁竖向拼接面的受剪性能研究并不深入,《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014中给出的公式多是在参照日本、欧美的研究成果以及我国的部分研究成果的基础上得出的。结合我国工程应用特点,本论文主要对装配式混凝土结构中叠合梁梁端截面,即同时包含预制现浇结合面和后浇层截面的竖向截面的受剪机理进行研究。设计并加工了4组模拟叠合梁梁端截面直剪受力状态的全尺寸试件和2组模拟叠合梁梁端截面弯剪受力状态的全尺寸试件,完成了试验。采用Abaqus对试验试件进行了有限元分析,分析结果与试验结果进行了对比,吻合良好。根据试验结果和有限元分析结果,得出如下结论：1、叠合梁梁端截面直剪试验过程中,键槽、后浇层破坏模式相同,均为混凝土直剪破坏。2、叠合梁梁端截面直剪承载力受配筋率、后浇层厚度影响,配筋率越高承载力越高,后浇层越厚承载力越高,但提高配筋率对承载力提高影响显著。3、叠合梁梁端截面在弯剪复合作用下,截面破坏模式受剪跨比影响,在配筋率为1%时,剪跨比大于等于1时破坏模式主要为截面受弯破坏；剪跨比小于1时发生斜剪破坏。4、对于截面直剪破坏模式,分析了不同模式的破坏机理,给出了建议的截面剪力-滑移曲线。5、最后给出了截面承载力计算的建议公式,并给出了构造要求建议。对之后的研究方向进行了展望。
【关键词】：装配式混凝土结构 叠合梁梁端截面 直剪 弯剪复合 破坏模式 受剪机理 受剪承载力计算公式
【学位授予单位】：中国建筑科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 符号表8-9
• 第1章 引言9-20
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 文献综述10-18
• 1.2.1 装配式混凝土结构研究10-12
• 1.2.2 混凝土结合面受力性能研究12-14
• 1.2.3 国内外规范设计比较14-18
• 1.2.4 小结18
• 1.3 研究目的18-19
• 1.4 研究内容19-20
• 第2章 叠合梁端结合面受剪性能试验研究20-55
• 2.1 试验目的及内容20
• 2.2 试件设计20-24
• 2.3 试件加工24-25
• 2.3.1 模板制作及钢筋加工24
• 2.3.2 试件浇筑24-25
• 2.4 加载方案25-27
• 2.4.1 加载装置25-26
• 2.4.2 加载制度26-27
• 2.5 测试方案27-29
• 2.5.1 直剪试件27-28
• 2.5.2 弯剪试件28-29
• 2.6 材料强度测试结果29-30
• 2.6.1 混凝土强度29
• 2.6.2 钢筋强度29-30
• 2.7 直剪试验结果30-40
• 2.7.1 试验现象及破坏形态30-37
• 2.7.2 结合面剪力一滑移曲线结果37-38
• 2.7.3 主要应变结果38-39
• 2.7.4 影响梁端结合面直剪承载力因素分析39-40
• 2.8 弯剪试验结果40-54
• 2.8.1 试验现象及破坏形态40-49
• 2.8.2 试件荷载位移滞回曲线及骨架曲线49-52
• 2.8.3 结合面剪力滑移滞回曲线及骨架曲线52-53
• 2.8.4 主要应变结果53-54
• 2.9 小结54-55
• 第3章 梁端结合面受剪性能有限元模拟55-80
• 3.1 材料设定55-59
• 3.2 直剪试件模拟59-68
• 3.2.1 模型建立59-62
• 3.2.2 荷载及边界条件62-63
• 3.2.3 计算结果63-68
• 3.3 弯剪试件模拟68-80
• 3.3.1 模型建立68-69
• 3.3.2 荷载及边界条件69-70
• 3.3.3 计算结果70-78
• 3.3.4 弯剪试件破坏模式分析78-80
• 第4章 叠合梁端结合面直剪机理研究80-101
• 4.1 结合面抗剪受力机理80-84
• 4.2 键槽及钢筋销栓作用抗剪机理研究84-88
• 4.2.1 《报告》中试验简介84-88
• 4.3 键槽受剪机理分析88-93
• 4.3.1 开裂承载力计算89
• 4.3.2 峰值承载力计算89-90
• 4.3.3 理论滑移计算90-92
• 4.3.4 《报告》B类试件键槽计算剪力滑移曲线92
• 4.3.5 结合面中键槽剪力滑移曲线92-93
• 4.4 销栓抗剪机理分析93-96
• 4.4.1 承载力计算94
• 4.4.2 理论滑移计算94-95
• 4.4.3 《报告》中钢筋销栓作用剪力滑移曲线95
• 4.4.4 结合面中钢筋销栓作用剪力滑移曲线95-96
• 4.5 后浇段剪力—滑移曲线96-98
• 4.6 叠合梁端结合面荷载—滑移曲线98-101
• 第5章 梁端结合面直剪承载力计算公式及设计建议101-104
• 5.1 梁端结合面直剪承载力建议公式101-103
• 5.2 梁端结合面构造要求建议103-104
• 第6章 总结与展望104-105
• 6.1 主要研究工作及结论104
• 6.2 进一步的研究展望104-105
• 参考文献105-107
• 在学期间发表的主要论文107
• 在学期间参加的主要科研课题107-108
• 致谢108

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本文编号：710335