钢纤维全轻混凝土T形梁抗弯性能非线性有限元模拟
发布时间：2023-01-15 12:04
钢纤维膨胀页岩轻质骨料混凝土（steel fiber reinforced expanded-shale lightweight concrete,SFRELC）具有自重轻、抗拉能力强、保温效果好和良好的抗压延性等优点,适用于大跨和高层建筑结构,已经逐渐被应用到工程结构当中。但目前对SFRELC构件进行有限元模拟分析的研究有待进一步开展。有限元（Finite element,FE）数值模拟在土木工程领域应用广泛。对于线性和非线性的材料,都可以通过有限元模型将其材料属性很好地模拟出来。有限元模拟的优点在于可以很细致地计算出研究对象每一部位的受力状况,分析结构受力,就可以在早期预判结构的受力薄弱位置。推广有限元数值模拟在结构方面的应用可以减少真实试验造成的资源和时间上的浪费,是近些年结构分析的趋势。本文针对不同钢纤维体积率（0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）的5根钢筋钢纤维全轻混凝土（steel fiber reinforced expanded-shale lightweight concrete,SFRELC）T形梁受弯时表现出的弹性和塑性特征进行虚拟试验研究,研究非线性有...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内现状
1.2.2 国外现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 有限元模型的建立
2.1 材料属性及本构关系
2.1.1 SFRELC
2.1.2 钢筋
2.1.3 粘结滑移
2.1.4 垫块与支座
2.2 单元划分
2.3 加载方式及边界条件
2.3.1 加载方式
2.3.2 边界条件
2.4 收敛处理
2.4.1 牛顿拉普森法(Newton-Raphson)
2.4.2 收敛准则及容差
2.4.3 荷载子步
2.5 本章小结
3 有限元模型及计算结果分析
3.1 试验梁概况
3.2 有限元模型
3.3 有限元计算结果
3.3.1 跨中截面SFRELC应变
3.3.2 SFRELC应力分布
3.3.3 钢筋应变
3.3.4 钢筋应力
3.3.5 挠度及弯矩
3.3.6 延性
3.3.7 裂缝开展
3.4 本章小结
4 超筋梁和少筋梁的有限元分析
4.1 适筋梁验证
4.2 超筋梁
4.2.1 超筋梁的有限元计算
4.2.2 有限元计算结果
4.2.3 钢纤维的影响
4.2.4 最大配筋率设计建议
4.3 少筋梁
4.3.1 少筋梁的有限元计算
4.3.2 有限元计算结果
4.3.3 钢纤维的影响
4.3.4 最小配筋率设计建议
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]方钢管自密实混凝土加固RC方柱偏压性能有限元分析[J]. 卢亦焱,肖羚玮,李杉,梁鸿骏. 混凝土. 2019(05)
[2]钢纤维轻骨料混凝土单轴受压应力-应变曲线研究[J]. 赵顺波,赵明爽,张晓燕,彭振景,黄亭桦. 建筑结构学报. 2019(05)
[3]钢纤维全轻混凝土叠浇梁斜截面受剪疲劳性能的试验研究[J]. 李长永,聂旭,康星星,彭超,张晓燕,赵顺波. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究[J]. 李长永,彭超,丁新新,潘丽云. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁受弯承载力试验研究[J]. 李长永,赵顺波,陈淮,高丹盈,丁新新. 建筑结构学报. 2015(S2)
[6]钢纤维高强混凝土墙基于CONWEP的爆炸响应[J]. 李楠,赵均海,吴赛,王娟,施明君. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能试验研究[J]. 赵顺波,丁新新,李长明,李长永. 建筑材料学报. 2013(02)
[8]钢纤维混凝土结构非线性有限元分析方法研究[J]. 邱继生. 混凝土. 2011(03)
[9]高效预应力混凝土T型梁非线性数值分析[J]. 唐克东,傅建,赵顺波. 长江科学院院报. 2010(07)
[10]钢纤维混凝土叠合梁非线性有限元分析及破坏过程的计算机仿真[J]. 蒋玉川,徐双武,黄陆海. 四川大学学报(工程科学版). 2010(01)
博士论文
[1]钢纤维轻骨料混凝土性能与叠浇梁受弯性能研究[D]. 李长永.郑州大学 2014
硕士论文
[1]徐变影响大直径盾构随道衬砌安全性研究[D]. 贾维康.华北水利水电大学 2019
[2]变形钢筋与钢纤维全轻混凝土粘结性能试验研究[D]. 刘玲利.华北水利水电大学 2019
[3]BFRP筋嵌入式加固混凝土梁受弯性能试验研究与有限元模拟[D]. 闫一彪.长安大学 2019
[4]高强钢筋混凝土梁受弯性能数值分析[D]. 李佳.大连理工大学 2012
[5]HRB400钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究及有限元分析[D]. 王新宁.天津大学 2004
本文编号：3731027
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内现状
1.2.2 国外现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 有限元模型的建立
2.1 材料属性及本构关系
2.1.1 SFRELC
2.1.2 钢筋
2.1.3 粘结滑移
2.1.4 垫块与支座
2.2 单元划分
2.3 加载方式及边界条件
2.3.1 加载方式
2.3.2 边界条件
2.4 收敛处理
2.4.1 牛顿拉普森法(Newton-Raphson)
2.4.2 收敛准则及容差
2.4.3 荷载子步
2.5 本章小结
3 有限元模型及计算结果分析
3.1 试验梁概况
3.2 有限元模型
3.3 有限元计算结果
3.3.1 跨中截面SFRELC应变
3.3.2 SFRELC应力分布
3.3.3 钢筋应变
3.3.4 钢筋应力
3.3.5 挠度及弯矩
3.3.6 延性
3.3.7 裂缝开展
3.4 本章小结
4 超筋梁和少筋梁的有限元分析
4.1 适筋梁验证
4.2 超筋梁
4.2.1 超筋梁的有限元计算
4.2.2 有限元计算结果
4.2.3 钢纤维的影响
4.2.4 最大配筋率设计建议
4.3 少筋梁
4.3.1 少筋梁的有限元计算
4.3.2 有限元计算结果
4.3.3 钢纤维的影响
4.3.4 最小配筋率设计建议
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]方钢管自密实混凝土加固RC方柱偏压性能有限元分析[J]. 卢亦焱,肖羚玮,李杉,梁鸿骏. 混凝土. 2019(05)
[2]钢纤维轻骨料混凝土单轴受压应力-应变曲线研究[J]. 赵顺波,赵明爽,张晓燕,彭振景,黄亭桦. 建筑结构学报. 2019(05)
[3]钢纤维全轻混凝土叠浇梁斜截面受剪疲劳性能的试验研究[J]. 李长永,聂旭,康星星,彭超,张晓燕,赵顺波. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究[J]. 李长永,彭超,丁新新,潘丽云. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁受弯承载力试验研究[J]. 李长永,赵顺波,陈淮,高丹盈,丁新新. 建筑结构学报. 2015(S2)
[6]钢纤维高强混凝土墙基于CONWEP的爆炸响应[J]. 李楠,赵均海,吴赛,王娟,施明君. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能试验研究[J]. 赵顺波,丁新新,李长明,李长永. 建筑材料学报. 2013(02)
[8]钢纤维混凝土结构非线性有限元分析方法研究[J]. 邱继生. 混凝土. 2011(03)
[9]高效预应力混凝土T型梁非线性数值分析[J]. 唐克东,傅建,赵顺波. 长江科学院院报. 2010(07)
[10]钢纤维混凝土叠合梁非线性有限元分析及破坏过程的计算机仿真[J]. 蒋玉川,徐双武,黄陆海. 四川大学学报(工程科学版). 2010(01)
博士论文
[1]钢纤维轻骨料混凝土性能与叠浇梁受弯性能研究[D]. 李长永.郑州大学 2014
硕士论文
[1]徐变影响大直径盾构随道衬砌安全性研究[D]. 贾维康.华北水利水电大学 2019
[2]变形钢筋与钢纤维全轻混凝土粘结性能试验研究[D]. 刘玲利.华北水利水电大学 2019
[3]BFRP筋嵌入式加固混凝土梁受弯性能试验研究与有限元模拟[D]. 闫一彪.长安大学 2019
[4]高强钢筋混凝土梁受弯性能数值分析[D]. 李佳.大连理工大学 2012
[5]HRB400钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究及有限元分析[D]. 王新宁.天津大学 2004
本文编号：3731027
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3731027.html
