RUHPC-RC复合梁受弯机理研究
发布时间：2021-03-30 02:40
超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）是一种高强、高韧性、低孔隙率的高性能水泥基复合材料,具有优异的力学性能和较高的耐久性能。将UHPC作为预制单元,同现浇的钢筋混凝土（RC）结合成新型可持续发展的复合结构,是它的一个研究方向。由于UHPC具有优异的抗压延性,可增强UHPC-RC复合结构的延性及耗能性能。此外,裂缝开展过程中纤维与UHPC基体之间的滑移也会消耗能量,对结构耗能有利。在现有的研究中,对UHPC-RC复合结构耗能性能的研究较为缺乏,对UHPC受拉耗能研究也较少。为此本文开展了如下几个方面的工作:第一,使用新工艺:翻石法,制备了配筋超高性能混凝土-普通混凝土复合梁（Reinforced UHPC-Reinforced Normal concrete composite beam）,即RUHPC-RC复合梁。开展了复合梁正弯矩区和负弯矩区的抗弯试验。结果表明,相比于普通钢筋混凝土梁,RUHPC-RC复合梁的开裂荷载、极限荷载、延性均有了提高。第二,提出了纤维增强增韧机理,从细观的纤维从UHPC基体中拔出性能体现了宏观的UHPC...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 复合结构简介
1.1.2 传统复合结构的优点和不足
1.1.3 超高性能混凝土（UHPC）永久模板的优势
1.2 国内外复合结构研究现状
1.2.1 国外复合结构研究现状
1.2.2 国内复合结构研究现状
1.3 现有研究存在的问题
1.4 本文的主要研究内容
第2章 材料性能试验
2.1 UHPC配合比及材料性能试验
2.1.1 UHPC配合比
2.1.2 UHPC材料性能试验
2.2 尺寸效应及配筋率对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.1 尺寸效应对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.2 配筋率对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.3 UHPC有效抗拉强度计算公式
2.3 普通混凝土材料性能试验
2.4 钢筋材料性能试验
2.5 连接件材料性能
第3章 RUHPC-RC复合梁受弯试验研究
3.1 引言
3.2 试件设计
3.2.1 RUHPC-RC复合梁试件
3.2.2 参考梁试件
3.2.3 弯曲试验试件信息汇总
3.3 试验试件制作流程
3.3.1 梁UCB-S、UCB-H制作流程
3.3.2 对比试验梁的制作
3.4 抗弯试验现象及结果
3.4.1 试验方案
3.4.2 梁NCB加载试验
3.4.3 梁UCB-S加载试验
3.4.4 梁UCB-H加载试验
3.4.5 梁URB加载试验
3.5 抗弯试验结果对比及分析
3.5.1 抗弯试件荷载-位移曲线对比分析
3.5.2 钢筋应变对比及分析
3.5.3 裂缝形态对比与分析
3.6 本章小结
第4章 纤维增强增韧机理模型
4.1 UHPC断裂面处的钢纤维的根数
4.1.1 国内外学者关于UHPC断裂面处纤维根数的研究
4.1.2 纤维在基体中朝向概率分布函数
4.1.3 通过断裂面的纤维根数计算公式
4.2 钢纤维在UHPC基体中的拉拔脱粘机理
4.2.1 垂直于断裂面的钢纤维拉拔脱粘机理
4.2.2 钢纤维朝向对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.2.3 纤维锚固长度对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.2.4 界面粘结强度对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.3 UHPC构件断裂面处拉力-纤维滑移曲线
4.3.1 UHPC轴向受拉平行试验
4.3.2 断裂面处拉力-纤维滑移曲线模拟与对比
4.4 简化UHPC拉应力-纤维滑移关系模型
4.4.1 拉应力峰值特征点坐标的简化计算方法
4.4.2 曲线下降段转折特征点坐标的确定方法
4.5 本章小结
第5章 RUHPC-RC复合梁正截面抗弯承载力简化计算方法
5.1 UHPC结构正截面抗弯承载力计算方法
5.2 RUHPC-RC复合梁正截面抗弯承载力计算方法
5.2.1 复合梁正弯矩区正截面抗弯承载力计算方法
5.2.2 复合梁负弯矩区正截面抗弯承载力计算方法
5.3 复合梁抗弯承载力的梯度效应
5.3.1 正弯矩区抗弯承载力梯度效应
5.3.2 负弯矩区抗弯承载力梯度效应
5.4 本章小结
第6章 RUHPC-RC复合梁受弯全过程分析
6.1 RUHPC-RC复合梁正弯矩区受弯全过程分析
6.1.1 基于纤维增强增韧机理和裂缝间距理论的UHPC受拉本构
6.1.2 RUHPC-RC复合梁正弯矩区的弯矩-曲率关系计算
6.1.3 RUHPC-RC复合梁正弯矩区耗能计算方法
6.1.4 耗能计算与实测值对比
6.2 RUHPC-RC复合梁负弯矩区受弯全过程分析
6.2.1 基于单主裂缝模型和纤维增强增韧机理的UHPC受拉本构
6.2.2 RUHPC-RC复合梁负弯矩区弯矩-曲率关系计算
6.2.3 RUHPC-RC复合梁负弯矩区耗能的计算方法
6.2.4 耗能计算与实测值对比
6.3 RUHPC对承载力及耗能性能的影响
6.3.1 RUHPC对梁UCB-S（正弯矩区）承载力及耗能性能的影响
6.3.2 RUHPC对梁UCB-H（负弯矩区）承载力及耗能性能的影响
6.4 RUHPC-RC复合梁耗能梯度效应
6.4.1 正弯矩区耗能梯度效应
6.4.2 负弯矩区耗能梯度效应及优化设计
6.5 能量延性系数
6.5.1 复合梁正弯矩区能量延性系数
6.5.2 复合梁负弯矩区耗能延性系数
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3108692
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：172 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 复合结构简介
1.1.2 传统复合结构的优点和不足
1.1.3 超高性能混凝土（UHPC）永久模板的优势
1.2 国内外复合结构研究现状
1.2.1 国外复合结构研究现状
1.2.2 国内复合结构研究现状
1.3 现有研究存在的问题
1.4 本文的主要研究内容
第2章 材料性能试验
2.1 UHPC配合比及材料性能试验
2.1.1 UHPC配合比
2.1.2 UHPC材料性能试验
2.2 尺寸效应及配筋率对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.1 尺寸效应对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.2 配筋率对UHPC有效抗拉强度的影响
2.2.3 UHPC有效抗拉强度计算公式
2.3 普通混凝土材料性能试验
2.4 钢筋材料性能试验
2.5 连接件材料性能
第3章 RUHPC-RC复合梁受弯试验研究
3.1 引言
3.2 试件设计
3.2.1 RUHPC-RC复合梁试件
3.2.2 参考梁试件
3.2.3 弯曲试验试件信息汇总
3.3 试验试件制作流程
3.3.1 梁UCB-S、UCB-H制作流程
3.3.2 对比试验梁的制作
3.4 抗弯试验现象及结果
3.4.1 试验方案
3.4.2 梁NCB加载试验
3.4.3 梁UCB-S加载试验
3.4.4 梁UCB-H加载试验
3.4.5 梁URB加载试验
3.5 抗弯试验结果对比及分析
3.5.1 抗弯试件荷载-位移曲线对比分析
3.5.2 钢筋应变对比及分析
3.5.3 裂缝形态对比与分析
3.6 本章小结
第4章 纤维增强增韧机理模型
4.1 UHPC断裂面处的钢纤维的根数
4.1.1 国内外学者关于UHPC断裂面处纤维根数的研究
4.1.2 纤维在基体中朝向概率分布函数
4.1.3 通过断裂面的纤维根数计算公式
4.2 钢纤维在UHPC基体中的拉拔脱粘机理
4.2.1 垂直于断裂面的钢纤维拉拔脱粘机理
4.2.2 钢纤维朝向对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.2.3 纤维锚固长度对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.2.4 界面粘结强度对纤维拉拔脱粘性能的影响
4.3 UHPC构件断裂面处拉力-纤维滑移曲线
4.3.1 UHPC轴向受拉平行试验
4.3.2 断裂面处拉力-纤维滑移曲线模拟与对比
4.4 简化UHPC拉应力-纤维滑移关系模型
4.4.1 拉应力峰值特征点坐标的简化计算方法
4.4.2 曲线下降段转折特征点坐标的确定方法
4.5 本章小结
第5章 RUHPC-RC复合梁正截面抗弯承载力简化计算方法
5.1 UHPC结构正截面抗弯承载力计算方法
5.2 RUHPC-RC复合梁正截面抗弯承载力计算方法
5.2.1 复合梁正弯矩区正截面抗弯承载力计算方法
5.2.2 复合梁负弯矩区正截面抗弯承载力计算方法
5.3 复合梁抗弯承载力的梯度效应
5.3.1 正弯矩区抗弯承载力梯度效应
5.3.2 负弯矩区抗弯承载力梯度效应
5.4 本章小结
第6章 RUHPC-RC复合梁受弯全过程分析
6.1 RUHPC-RC复合梁正弯矩区受弯全过程分析
6.1.1 基于纤维增强增韧机理和裂缝间距理论的UHPC受拉本构
6.1.2 RUHPC-RC复合梁正弯矩区的弯矩-曲率关系计算
6.1.3 RUHPC-RC复合梁正弯矩区耗能计算方法
6.1.4 耗能计算与实测值对比
6.2 RUHPC-RC复合梁负弯矩区受弯全过程分析
6.2.1 基于单主裂缝模型和纤维增强增韧机理的UHPC受拉本构
6.2.2 RUHPC-RC复合梁负弯矩区弯矩-曲率关系计算
6.2.3 RUHPC-RC复合梁负弯矩区耗能的计算方法
6.2.4 耗能计算与实测值对比
6.3 RUHPC对承载力及耗能性能的影响
6.3.1 RUHPC对梁UCB-S（正弯矩区）承载力及耗能性能的影响
6.3.2 RUHPC对梁UCB-H（负弯矩区）承载力及耗能性能的影响
6.4 RUHPC-RC复合梁耗能梯度效应
6.4.1 正弯矩区耗能梯度效应
6.4.2 负弯矩区耗能梯度效应及优化设计
6.5 能量延性系数
6.5.1 复合梁正弯矩区能量延性系数
6.5.2 复合梁负弯矩区耗能延性系数
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3108692
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