UHPFRC板的结构性能与设计方法研究

发布时间：2018-01-13 11:06

  本文关键词：UHPFRC板的结构性能与设计方法研究　出处：《北京交通大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： UHPFRC板 抗弯性能 本构关系 应变强化 简化设计方法

【摘要】：超高性能混凝土(UHPFRC)作为一种新型建筑材料,在耐久性和力学性能方面较普通混凝土材料有着明显的提升,能够改善普通混凝土板自重大、耐久性不足等问题。基于此,本文通过试验和有限元模拟的方法对UHPFRC板的基本受力性能进行了研究。论文主要工作和结论如下:在保证UHPFRC强度和流动性的前提下,通过调整水泥和减水剂的用量,得到3.5%钢纤维掺量的UHPFRC配合比。试验表明该UHPFRC有良好的力学性能,且具有明显应力强化效应。对日本、德国、澳大利亚、法国UHPFRC设计规范进行评述,并分析其特点。对10块不同工况UHPFRC板进行了抗弯性能的研究,得到荷载-位移曲线、弯矩-曲率曲线、钢筋应变-荷载曲线以及结构破坏形态,分析了剪跨比、配筋率及加载方式对UHPFRC板力学性能的影响。根据试验结果和UHPFRC的应变强化效应和应变软化效应,将板的受弯过程分为四个阶段:弹性阶段、微裂缝扩展阶段、宏观裂缝开展阶段和下降段,并研究了应变强化效应对板的抗弯性能的影响。利用ABAQUS有限元软件,对试验构件进行非线性有限元仿真模拟,模拟结果与试验结果基本吻合。研究了厚度对UHPFRC板抗弯性能的影响,建议了UHPFRC板不考虑应变软化效应的最大厚度。根据前人进行的UHPFRC抗拉、抗压性能的研究,选取合理的UHPFRC本构关系模型对UHPFRC板的受弯全过程进行计算,得到正截面弯矩曲率关系。对比日本、德国、澳大利亚、法国UHPFRC设计指南和我国钢筋混凝土设计规范中本构关系参数的选取方法,结合本试验获得的UHPFRC基本力学性能,得到适用于板的UHPFRC设计本构模型参数。提出UHPFRC板正截面承载力的简化计算方法和弹性阶段UHPFRC抗弯刚度的计算方法,根据试验结果对简化计算方法进行验证,结果表明简化计算方法偏于安全,可以用于实际工程。
[Abstract]:Based on the experimental results and the strain hardening effect and the strain softening effect of UHPFRC slab , the influence of strain hardening effect on the mechanical properties of UHPFRC slab is studied .

【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U444

【参考文献】

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本文编号：1418622