一种钢筋混凝土框架式涵洞破坏形态与承载力分析
[Abstract]:A reinforced concrete frame culvert structure with unique end reinforcement is widely used in some parts of the United States. Since the use of these culverts for nearly half a century, although there have been slight longitudinal cracks at the bottom of culverts, there has never been any significant damage and performance degradation in culverts. In order to further clarify the failure form and bearing capacity of this kind of culvert structure and provide technical support for the subsequent maintenance or reinforcement of this kind of structure, our team cooperated with the University of Delaware in the United States. The failure mode and bearing capacity of this kind of structure are studied. On the basis of experimental study, the failure process, failure form and bearing capacity of four typical specimens were simulated by finite element method. By selecting appropriate material constitutive relation and combining with the concrete damage plastic model provided by ABAQUS, the method of determining the parameters of concrete damage plastic constitutive relation is studied, and the results of test and finite element simulation are compared. Verify the rationality of the selected parameters. Based on the finite element simulation of the specimen, the failure process of the four typical specimens is analyzed. The results show that, under the three loading modes of concentrated span loading, two point symmetric loading and two point asymmetric loading, The failure modes of the specimens are shear compression failure, and the bearing capacity of the specimens under two-point symmetrical loading is about twice as high as that under concentrated strain-and-span loading. On this basis, the finite element simulation of the large-width specimen is carried out. The results show that the failure mode of the large-width specimen is changed from shear-compression failure to punch-shear failure, the vertical displacement of the specimen is small and the bearing capacity is greatly improved. The analysis shows that for the four typical specimens, when the load value is about half of the failure load, the bending steel bar at the end of the specimen appears more obvious tensile force, that is, the existence of the bending steel bar delays the destruction of concrete at the end of the specimen. Compared with the non-reinforcement at the end, it has a certain contribution to improve the bearing capacity of the specimens. By using the code of China, America, Europe and Canada and the theory of frame calculation based on plastic hinge assumption, the bearing capacity of the specimens is calculated and analyzed. The results show that the calculation results of the flexural capacity of the specimens are conservative. The calculated results of the frame calculation theory are in good agreement with the experimental results. For the shear bearing capacity of the specimen, the shear model based on the modified pressure field theory is used to calculate the shear capacity of the specimen, and the accuracy of the calculation results is good. Finally, the effective width of large width specimen is studied, and an improved method is put forward. Based on the improved effective width value, the bearing capacity calculation formula of the specimen is established.
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U449
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,本文编号:2282438
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