钢筋锈蚀后RC梁受剪工作机理与承载力分析
发布时间：2021-05-24 06:01
钢筋混凝土结构被广泛的应用于重大土木工程与设施中,其耐久性研究是工程领域中的长期热点问题。我国拥有世界上最多的桥梁,且这其中绝大部分为钢筋混凝土梁。随着服役年限的增加,巨大的维护压力带来了严峻的挑战。服役期间,由于恶劣的使用环境、设计基准周期、设计缺陷等原因,结构构件内部钢筋截面积减小,钢筋力学性能退化,钢筋与混凝土之间粘结性能发生改变,锈胀产物导致混凝土内部发生损伤。这些因素直接或间接的削弱了钢筋混凝土结构构件的工作性能,甚至会给结构的整体安全性带来巨大隐患。同时,锈蚀可能会改变钢筋混凝土梁的剪、弯失效竞争机制,使梁发生脆性破坏,对结构造成严重危害。因此需要建立合理有效的分析方法对锈蚀后钢筋混凝土梁的剩余工作性能进行评价。本文结合有限元模拟分析和理论分析进行研究,主要研究内容如下:（1）本文基于有限元分析软件ABAQUS提出一种箍筋锈蚀混凝土梁的模拟方法。在此方法中,考虑箍筋锈蚀后与混凝土粘结特性改变,同时考虑箍筋锈蚀损伤后对纵筋粘结特性的影响。将模拟分析结果与试验结果对比,验证了模拟方法的可靠性和有效性,为进一步分析评估锈蚀梁剩余受剪工作性能提供依据。（2）基于本文提出的箍筋锈蚀R...
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景意义
1.2 研究现状
1.2.1 锈蚀后钢筋材料力学性能
1.2.2 锈蚀后钢筋与混凝土之间粘滑本构
1.2.3 锈蚀后钢筋混凝土构件受力性能研究方法
1.2.4 锈蚀后钢筋混凝土梁受力性能研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 箍筋锈蚀RC梁有限元模拟分析方法
2.1 概述
2.2 箍筋锈蚀梁的模拟方法
2.3 ABAQUS本构选择
2.3.1 混凝土
2.3.2 钢筋
2.3.3 钢筋混凝土粘滑本构
2.4 有限元模型的建立
2.5 计算结果与分析
2.5.1 构件试验数据与模拟分析结果对照
2.5.2 各构件钢筋骨架及混凝土应力云图
2.5.3 关键数据的讨论
2.6 本章小结
第3章 箍筋锈蚀后RC梁工作性能扩大参数分析
3.1 模拟分析试件基本情况
3.2 材料属性及粘滑本构
3.2.1 混凝土
3.2.2 钢筋
3.2.3 钢筋与混凝土粘结滑移
3.3 有限元分析模型的建立
3.4 计算结果分析
3.4.1 荷载-挠度曲线
3.4.2 各试件应力云图
3.4.3 箍筋应变
3.4.4 箍筋与混凝土之间相对滑移
3.5 本章小结
第4章 锈蚀RC梁受剪承载力计算分析
4.1 引言
4.2 无锈蚀RC梁受剪承载能力计算方法
4.3 影响锈蚀RC梁受剪承载力因素
4.3.1 箍筋锈蚀
4.3.2 混凝土力学性能劣化
4.3.3 混凝土截面损伤
4.3.4 纵筋锈蚀
4.4 实用计算公式的提出
4.4.1 基于中国建筑科学研究院经验公式
4.4.2 基于中国混凝土结构设计规范建议公式
4.4.3 基于美国混凝土设计准则建议公式
4.4.4 试验数据收集
4.4.5 实用计算公式验证
4.5 基于桁架-拱模型推导箍筋锈蚀后RC梁受剪承载力
4.5.1 桁架-拱模型简述
4.5.2 基于桁架-拱锈蚀RC梁受剪承载力计算
4.5.3 公式参数探讨
4.5.4 受剪承载力模型验证
4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法[J]. 杨琨,郭晓玉,邵俊丰,范颖芳. 广西大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁抗剪性能影响[J]. 戴明江,杨鸥,肖岩. 工业建筑. 2016(11)
[3]锈蚀钢筋混凝土梁抗剪能力退化机理和预计模型[J]. 李学田,殷惠光. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2010(04)
[4]锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法[J]. 孙彬,牛荻涛,王庆霖. 土木工程学报. 2008(11)
[5]锈蚀箍筋混凝土梁的抗剪承载力分析[J]. 赵羽习,金伟良. 浙江大学学报(工学版). 2008(01)
[6]箍筋锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟[J]. 丁季华,李永和,胡险峰,何斌. 工业建筑. 2006(S1)
[7]锈蚀钢筋应力-应变关系研究[J]. 张伟平,商登峰,顾祥林. 同济大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪性能研究[J]. 徐善华,牛荻涛. 建筑结构学报. 2004(05)
[9]锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法研究[J]. 牛荻涛,卢梅,王庆霖. 建筑结构. 2002(10)
[10]混凝土结构耐久性研究的回顾与展望[J]. 金伟良,赵羽习. 浙江大学学报(工学版). 2002(04)
博士论文
[1]混凝土结构退化模型与耐久性评估[D]. 徐善华.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]氯盐侵蚀下钢筋混凝土锈胀力模型建立与试验分析[D]. 郭鹏飞.青岛理工大学 2019
[2]锈蚀箍筋约束混凝土力学性能退化数值模拟分析[D]. 张雯.西安建筑科技大学 2012
[3]纵筋锈蚀对无腹筋梁斜截面受剪承载力的影响[D]. 祝建军.南昌大学 2007
[4]锈蚀钢筋混凝土简支梁受剪承载力研究[D]. 霍艳华.南昌大学 2007
本文编号：3203682
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景意义
1.2 研究现状
1.2.1 锈蚀后钢筋材料力学性能
1.2.2 锈蚀后钢筋与混凝土之间粘滑本构
1.2.3 锈蚀后钢筋混凝土构件受力性能研究方法
1.2.4 锈蚀后钢筋混凝土梁受力性能研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 箍筋锈蚀RC梁有限元模拟分析方法
2.1 概述
2.2 箍筋锈蚀梁的模拟方法
2.3 ABAQUS本构选择
2.3.1 混凝土
2.3.2 钢筋
2.3.3 钢筋混凝土粘滑本构
2.4 有限元模型的建立
2.5 计算结果与分析
2.5.1 构件试验数据与模拟分析结果对照
2.5.2 各构件钢筋骨架及混凝土应力云图
2.5.3 关键数据的讨论
2.6 本章小结
第3章 箍筋锈蚀后RC梁工作性能扩大参数分析
3.1 模拟分析试件基本情况
3.2 材料属性及粘滑本构
3.2.1 混凝土
3.2.2 钢筋
3.2.3 钢筋与混凝土粘结滑移
3.3 有限元分析模型的建立
3.4 计算结果分析
3.4.1 荷载-挠度曲线
3.4.2 各试件应力云图
3.4.3 箍筋应变
3.4.4 箍筋与混凝土之间相对滑移
3.5 本章小结
第4章 锈蚀RC梁受剪承载力计算分析
4.1 引言
4.2 无锈蚀RC梁受剪承载能力计算方法
4.3 影响锈蚀RC梁受剪承载力因素
4.3.1 箍筋锈蚀
4.3.2 混凝土力学性能劣化
4.3.3 混凝土截面损伤
4.3.4 纵筋锈蚀
4.4 实用计算公式的提出
4.4.1 基于中国建筑科学研究院经验公式
4.4.2 基于中国混凝土结构设计规范建议公式
4.4.3 基于美国混凝土设计准则建议公式
4.4.4 试验数据收集
4.4.5 实用计算公式验证
4.5 基于桁架-拱模型推导箍筋锈蚀后RC梁受剪承载力
4.5.1 桁架-拱模型简述
4.5.2 基于桁架-拱锈蚀RC梁受剪承载力计算
4.5.3 公式参数探讨
4.5.4 受剪承载力模型验证
4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法[J]. 杨琨,郭晓玉,邵俊丰,范颖芳. 广西大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁抗剪性能影响[J]. 戴明江,杨鸥,肖岩. 工业建筑. 2016(11)
[3]锈蚀钢筋混凝土梁抗剪能力退化机理和预计模型[J]. 李学田,殷惠光. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2010(04)
[4]锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法[J]. 孙彬,牛荻涛,王庆霖. 土木工程学报. 2008(11)
[5]锈蚀箍筋混凝土梁的抗剪承载力分析[J]. 赵羽习,金伟良. 浙江大学学报(工学版). 2008(01)
[6]箍筋锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟[J]. 丁季华,李永和,胡险峰,何斌. 工业建筑. 2006(S1)
[7]锈蚀钢筋应力-应变关系研究[J]. 张伟平,商登峰,顾祥林. 同济大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪性能研究[J]. 徐善华,牛荻涛. 建筑结构学报. 2004(05)
[9]锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法研究[J]. 牛荻涛,卢梅,王庆霖. 建筑结构. 2002(10)
[10]混凝土结构耐久性研究的回顾与展望[J]. 金伟良,赵羽习. 浙江大学学报(工学版). 2002(04)
博士论文
[1]混凝土结构退化模型与耐久性评估[D]. 徐善华.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]氯盐侵蚀下钢筋混凝土锈胀力模型建立与试验分析[D]. 郭鹏飞.青岛理工大学 2019
[2]锈蚀箍筋约束混凝土力学性能退化数值模拟分析[D]. 张雯.西安建筑科技大学 2012
[3]纵筋锈蚀对无腹筋梁斜截面受剪承载力的影响[D]. 祝建军.南昌大学 2007
[4]锈蚀钢筋混凝土简支梁受剪承载力研究[D]. 霍艳华.南昌大学 2007
本文编号：3203682
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