预应力混凝土简支梁裂后非线性力学行为分析
发布时间：2022-01-07 02:39
随着我国交通事业的快速发展,预应力混凝土T梁桥被广泛应用于铁路、公路桥上。此类桥型在运营服役期间,有相当数量的桥梁出现了不同程度的开裂损伤问题,且日益严重,已直接影响到结构的安全性、使用性及耐久性。本文对2根部分预应力混凝土T梁进行静力加载试验研究,并结合有限元数值模拟,获取加载过程中的挠度、应变、裂缝等结构响应发展规律,研究预应力混凝土T梁在开裂之后裂缝分布形态和力学性能,主要研究工作如下:（1）首先对混凝土构件开裂原因、开裂机理及裂缝分析方法做了总结,然后详细介绍了有限元模拟裂缝的方法及裂缝宽度的有限元计算方法。（2）对预应力混凝土简支T梁进行室内模型试验,获取挠度、应力应变、裂缝间距和裂缝宽度等数据,分析试验梁的裂缝和挠度产生及发展的规律。通过对试验数据的分析计算,得到以下结论:裂缝的高度和宽度随着荷载等级的提高不断地增加,且两者的增长是交互进行的;荷载和裂缝特征统计参数（平均裂缝高度、最大裂缝宽度、平均裂缝宽度、平均裂缝间距和裂缝总宽度）之间存在一定的关系,除与平均裂缝间距关系不明确之外,与其余参数均为线性关系;两根试验梁开裂荷载、屈服荷载、极限荷载及裂缝间距、数目、最大裂缝宽...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桥梁坍塌事故（c）长沙湘江水利枢纽工程引桥（d）怀柔白河桥
ssssEσε = ψε = ψ(中，ψ 为钢筋应变不均匀系数， ψ ≤ 1。.2.2 无滑移理论由粘结-滑移理论导出的裂缝宽度主要取决于粘结强度mτ 、钢筋直径 d 和配筋率μ，还假定了钢筋附近和构件表面裂宽相等，但这些结论与有些试验的结果相差很大。有研究者对一组截面相同、配筋率相同，但直径不同的梁进行加载试验和量测裂缝，在相同荷载作用下，构件表面裂缝宽度差别。另外，对 1 组配筋和截面面积完全相同，但钢筋的保护层厚度不同的受进行受拉试验，在相同的拉力作用下，测得表面裂缝宽度相差很大，如 0/0.114 mm=1.719。这些试验都对粘结滑移理论提出了质疑。于是，1 96se 和 Broms 等人提出无滑移理论[20]，这一理论认为，钢筋直径 d 和截面配μ对裂缝宽度影响不大；钢筋和混凝土接触面上的滑移量很小，可忽略不就是说，在该处裂缝的宽度为零；以构件表面到钢筋的距离成正比来计算的宽度。无滑移的模型如图 1-3 所示。
图 1-4 裂缝的平均间距和宽度过大量的试验，量测到试件表面裂缝宽度的变化如图 1-4，对平均度提出了计算式:肋钢筋 1.67mω = cε，maxω = 3.3cε圆钢筋 1.89mω = cε，maxω = 3.75cε于无滑移理论认为构件表面到钢筋的距离是影响裂缝间距和裂缝原因，所以把该距离唯一地引入到计算公式中。有很多实验表明，~80 mm 范围内的裂缝，这一结论符合较好。但试验中也发现，在m 时，得到裂缝宽度比实际偏小 50%，而如果 c 大于 80 mm，计算比实际偏高，且 c 值越大，偏离越多。3 综合理论结-滑移和无粘结滑移这两种理论都有助于揭示混凝土拉伸裂缝的得到了一些试验结果的支持。然而，它们在计算形式和结果上差别它们不能完全解释所有的试验现象和数据。如果把两种方法合理结
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土弥散裂缝模型的数值模拟[J]. 汪祝祥,刘泉. 四川建材. 2014(01)
[2]基于ABAQUS的部分粘结预应力混凝土梁有限元分析[J]. 张蜀泸. 低温建筑技术. 2009(05)
[3]公路预应力混凝土桥梁裂缝的检测、评估和加固[J]. 路严,夏玉超. 黑龙江交通科技. 2009(04)
[4]基于ABAQUS的钢筋混凝土非线性分析[J]. 张国丽,苏军. 科学技术与工程. 2008(20)
[5]基于ANSYS的预应力混凝土梁的非线性分析[J]. 刘振平,唐新军,赵显波,刘庆伟. 湖南交通科技. 2007(04)
[6]我国近年来桥梁事故发生的原因与教训[J]. 徐洪涛,郭国忠,蒲焕玲,苑敏. 中国安全科学学报. 2007(11)
[7]连续刚构跨中下挠的参数影响分析[J]. 许震,张雪松,徐君兰. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2007(04)
[8]钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的比较[J]. 李志华,赵勇,尚世仲. 四川建筑科学研究. 2007(02)
[9]大跨连续刚构桥预应力混凝土箱梁的长期挠度预测探讨[J]. 王培金,盛洪飞,赵尚栋. 公路交通科技. 2007(01)
[10]钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度的计算[J]. 龙通讯. 株洲工学院学报. 2000(05)
博士论文
[1]基于反演理论的预应力混凝土桥梁损伤分析研究[D]. 张兆宁.长安大学 2015
[2]大跨预应力混凝土箱梁桥早期开裂和远期下挠控制[D]. 汪建群.湖南大学 2011
[3]在役预应力梁桥残余承载力评估方法研究[D]. 王凌波.长安大学 2011
[4]无粘结预应力梁的有限元建模与性能分析研究[D]. 楼铁炯.浙江大学 2005
硕士论文
[1]预应力混凝土深受弯构件力学性能研究[D]. 张姝.东北林业大学 2015
[2]配表层钢筋混凝土梁的受弯性能分析[D]. 周明卿.扬州大学 2015
[3]在役预应力混凝土连续刚构桥承载力时变可靠度研究[D]. 张赞鹏.重庆交通大学 2014
[4]预应力混凝土框架梁裂缝与挠度控制实用方法的研究[D]. 谢姣姣垄.西华大学 2014
[5]裂后预应力混凝土梁非线性力学行为研究[D]. 代涛.武汉理工大学 2014
[6]配表层钢筋混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 周长明.扬州大学 2013
[7]受弯构件短期裂缝宽度计算[D]. 李泽龙.中南大学 2013
[8]预应力H型钢混凝土组合受弯构件非线性分析[D]. 李文昌.东北林业大学 2013
[9]基于开裂试验的混凝土梁结构性能研究[D]. 王云阳.武汉理工大学 2012
[10]在役预应力混凝土梁桥安全状况评估技术研究[D]. 唐平建.重庆交通大学 2011
本文编号：3573641
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桥梁坍塌事故（c）长沙湘江水利枢纽工程引桥（d）怀柔白河桥
ssssEσε = ψε = ψ(中，ψ 为钢筋应变不均匀系数， ψ ≤ 1。.2.2 无滑移理论由粘结-滑移理论导出的裂缝宽度主要取决于粘结强度mτ 、钢筋直径 d 和配筋率μ，还假定了钢筋附近和构件表面裂宽相等，但这些结论与有些试验的结果相差很大。有研究者对一组截面相同、配筋率相同，但直径不同的梁进行加载试验和量测裂缝，在相同荷载作用下，构件表面裂缝宽度差别。另外，对 1 组配筋和截面面积完全相同，但钢筋的保护层厚度不同的受进行受拉试验，在相同的拉力作用下，测得表面裂缝宽度相差很大，如 0/0.114 mm=1.719。这些试验都对粘结滑移理论提出了质疑。于是，1 96se 和 Broms 等人提出无滑移理论[20]，这一理论认为，钢筋直径 d 和截面配μ对裂缝宽度影响不大；钢筋和混凝土接触面上的滑移量很小，可忽略不就是说，在该处裂缝的宽度为零；以构件表面到钢筋的距离成正比来计算的宽度。无滑移的模型如图 1-3 所示。
图 1-4 裂缝的平均间距和宽度过大量的试验，量测到试件表面裂缝宽度的变化如图 1-4，对平均度提出了计算式:肋钢筋 1.67mω = cε，maxω = 3.3cε圆钢筋 1.89mω = cε，maxω = 3.75cε于无滑移理论认为构件表面到钢筋的距离是影响裂缝间距和裂缝原因，所以把该距离唯一地引入到计算公式中。有很多实验表明，~80 mm 范围内的裂缝，这一结论符合较好。但试验中也发现，在m 时，得到裂缝宽度比实际偏小 50%，而如果 c 大于 80 mm，计算比实际偏高，且 c 值越大，偏离越多。3 综合理论结-滑移和无粘结滑移这两种理论都有助于揭示混凝土拉伸裂缝的得到了一些试验结果的支持。然而，它们在计算形式和结果上差别它们不能完全解释所有的试验现象和数据。如果把两种方法合理结
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土弥散裂缝模型的数值模拟[J]. 汪祝祥,刘泉. 四川建材. 2014(01)
[2]基于ABAQUS的部分粘结预应力混凝土梁有限元分析[J]. 张蜀泸. 低温建筑技术. 2009(05)
[3]公路预应力混凝土桥梁裂缝的检测、评估和加固[J]. 路严,夏玉超. 黑龙江交通科技. 2009(04)
[4]基于ABAQUS的钢筋混凝土非线性分析[J]. 张国丽,苏军. 科学技术与工程. 2008(20)
[5]基于ANSYS的预应力混凝土梁的非线性分析[J]. 刘振平,唐新军,赵显波,刘庆伟. 湖南交通科技. 2007(04)
[6]我国近年来桥梁事故发生的原因与教训[J]. 徐洪涛,郭国忠,蒲焕玲,苑敏. 中国安全科学学报. 2007(11)
[7]连续刚构跨中下挠的参数影响分析[J]. 许震,张雪松,徐君兰. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2007(04)
[8]钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的比较[J]. 李志华,赵勇,尚世仲. 四川建筑科学研究. 2007(02)
[9]大跨连续刚构桥预应力混凝土箱梁的长期挠度预测探讨[J]. 王培金,盛洪飞,赵尚栋. 公路交通科技. 2007(01)
[10]钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度的计算[J]. 龙通讯. 株洲工学院学报. 2000(05)
博士论文
[1]基于反演理论的预应力混凝土桥梁损伤分析研究[D]. 张兆宁.长安大学 2015
[2]大跨预应力混凝土箱梁桥早期开裂和远期下挠控制[D]. 汪建群.湖南大学 2011
[3]在役预应力梁桥残余承载力评估方法研究[D]. 王凌波.长安大学 2011
[4]无粘结预应力梁的有限元建模与性能分析研究[D]. 楼铁炯.浙江大学 2005
硕士论文
[1]预应力混凝土深受弯构件力学性能研究[D]. 张姝.东北林业大学 2015
[2]配表层钢筋混凝土梁的受弯性能分析[D]. 周明卿.扬州大学 2015
[3]在役预应力混凝土连续刚构桥承载力时变可靠度研究[D]. 张赞鹏.重庆交通大学 2014
[4]预应力混凝土框架梁裂缝与挠度控制实用方法的研究[D]. 谢姣姣垄.西华大学 2014
[5]裂后预应力混凝土梁非线性力学行为研究[D]. 代涛.武汉理工大学 2014
[6]配表层钢筋混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 周长明.扬州大学 2013
[7]受弯构件短期裂缝宽度计算[D]. 李泽龙.中南大学 2013
[8]预应力H型钢混凝土组合受弯构件非线性分析[D]. 李文昌.东北林业大学 2013
[9]基于开裂试验的混凝土梁结构性能研究[D]. 王云阳.武汉理工大学 2012
[10]在役预应力混凝土梁桥安全状况评估技术研究[D]. 唐平建.重庆交通大学 2011
本文编号：3573641
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