SWFC复合结构T形梁受载性能试验研究

发布时间：2017-04-18 15:20

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【摘要】：依托交通运输部建设科技项目(2013 318 J15 390)“SWFC复合结构在西藏地区连续刚构桥中的应用技术研究”,针对技术力量薄弱、建设条件艰苦、高地震烈度的边远山区修建中、小跨径“弯”“坡”“斜”桥,导师周志祥教授提出了一种在梁受拉侧设置钢板S,在受拉区表层设置带肋钢筋网片W,并采用高掺量混杂钢纤维F混凝土C的SWFC复合结构。本文开展了SWFC复合混凝土T形梁受载性能试验研究和理论分析,主要研究工作如下:(1)设计制作了两片SWFC试验梁,和一片与之对比的普通钢筋混凝土,共进行了9次开裂加载试验和3次破坏加载试验。(2)在配筋率、加载方式完全相同的情况下,SWFC复合梁的首条裂缝出现在加载点与支撑点之间,高度位于钢纤维砼与普通砼交界处,表现为斜裂缝;RC梁的首条裂缝出现在受拉侧下缘的竖向裂缝。(3)SWFC复合梁能够明显提高构件的抗裂能力,其开裂荷载较RC梁提高约2~3倍。同等荷载下SWFC梁裂缝宽度和裂缝间距均明显小于RC梁,裂缝发展的后期出现更多的网状分布细小竖向分布次裂缝。(4)基于复合力学理论、纤维间距理论和断裂力学,结合实验数据资料,探讨了钢板约束区钢纤维混凝土单轴受拉应力-应变简化本构模型。(5)推导了SWFC复合梁在不同剪跨比下正截面及斜截面开裂荷载计算公式。
【关键词】：复合结构 纤维混凝土 抗裂试验研究 开裂荷载
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 钢纤维混凝土的研究与应用9-10
• 1.2 钢-混凝土组合梁的研究及应用10-12
• 1.3 钢-混凝土组合结构分类12-15
• 1.3.1 压型钢板-混凝土12-13
• 1.3.2 钢-混凝土组合梁13
• 1.3.3 型钢混凝土13-14
• 1.3.4 钢管混凝土14-15
• 1.3.5 冷弯U形钢-混凝土组合梁15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 第二章 试验梁的设计与制作17-39
• 2.1 SWFC复合梁的基本概念17-24
• 2.1.1 工程背景与问题17-18
• 2.1.2 SWFC复合梁的构想18-20
• 2.1.3 前期已有工作20-24
• 2.2 试验设计和制作24-30
• 2.2.1 试验目的24
• 2.2.2 试验梁的设计24-26
• 2.2.3 试验梁的制作26-29
• 2.2.4 试验梁的材料强度29-30
• 2.3 加载方案及测点布置30-37
• 2.3.1 加载方案30-33
• 2.3.2 测点布置33-37
• 2.4 本章小结37-39
• 第三章 试验结果及分析39-61
• 3.1 试验梁开裂前的结构行为39-47
• 3.1.1 试验梁的初始裂缝形态39-44
• 3.1.2 试验梁的荷载~挠度关系44-45
• 3.1.3 钢板与混凝土的连接性能45-47
• 3.2 试验梁开裂后结构行为47-58
• 3.2.1 试验梁的裂缝发展过程47-54
• 3.2.2 试验梁荷载~裂缝宽度关系54-56
• 3.2.3 试验梁的荷载~挠度关系56-58
• 3.3 试验梁开裂荷载及裂缝分析58-59
• 3.3.1 试验梁开裂荷载58
• 3.3.2 RCTSF梁裂缝与剪跨比和结构特征之间的关系58-59
• 3.4 本章小结59-61
• 第四章 SWFC的梁抗裂阻裂性能与开裂弯矩计算61-75
• 4.1 阻裂机理分析61-65
• 4.1.1 钢纤维混凝土的阻裂机理分析61-64
• 4.1.2 钢板的阻裂机理分析64-65
• 4.2 钢板约束区钢纤维混凝土受拉应力~应变关系研究65-67
• 4.2.1 实测钢纤维混凝土受拉应力~应变及弹性模量65-66
• 4.2.2 实测约束区钢纤维混凝土抗拉强度66-67
• 4.3 钢板约束区钢纤维混凝土受拉简化本构模型67-68
• 4.4 弯剪荷载作用下的开裂荷载计算方法研究68-70
• 4.5 正截面开裂荷载简化计算公式70-73
• 4.6 本章小结73-75
• 第五章 结论与展望75-77
• 5.1 本文主要结论75
• 5.2 展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果81

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1 记者 张Z

本文编号：315194