检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2017年第6期50卷 42-49页

作者：端茂军魏洋李国芬王序南京林业大学江苏南京210096

为提高有腹筋RC(钢筋混凝土)浅梁抗剪承载力的预测准确性和稳定性,提出一种考虑混凝土贡献的修正变角桁架模型。首先,基于变角桁架模型得到箍筋的抗剪贡献值计算公式,并结合塑性下限定理确定斜裂缝倾角的取值;其次,通过混凝土浅梁受压... 详细信息

为提高有腹筋RC(钢筋混凝土)浅梁抗剪承载力的预测准确性和稳定性,提出一种考虑混凝土贡献的修正变角桁架模型。首先,基于变角桁架模型得到箍筋的抗剪贡献值计算公式,并结合塑性下限定理确定斜裂缝倾角的取值;其次,通过混凝土浅梁受压区的劈裂破坏模式得到混凝土项的抗剪贡献值计算公式,并利用尺寸效应系数考虑了混凝土项的脆性破坏特征;最后,将箍筋项和混凝土项提供的抗剪承载力进行叠加,建立有腹筋RC浅梁抗剪承载力计算公式。基于有腹筋RC浅梁抗剪承载力试验数据库ACI-DAfStb对本文、GB50010、ACI及AASHTO规范中抗剪计算公式的预测准确性进行对比评估,结果表明:文中抗剪承载力公式不仅能够体现配筋率、剪跨比和混凝土强度等主要抗剪参数的影响规律,还能考虑尺寸效应和斜裂缝倾角对抗剪承载力的修正;同时,在抗剪承载力预测准确性和稳定性方面,相对规范方法有所较高。

关键词：钢筋混凝土浅梁尺寸效应斜裂缝倾角受压区变角桁架模型

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锈蚀钢筋混凝土梁承载能力分析的变角桁架模型

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建筑结构学报 2019年第1期40卷 97-104页

作者：罗大明杨成雨邢国华牛荻涛西安建筑科技大学省部共建西部绿色建筑国家重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 长安大学建筑工程学院陕西西安710061

为了研究侵蚀环境下锈蚀钢筋混凝土梁在长期荷载作用下的承载能力,以荷载作用下锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象,分析了钢筋锈蚀对混凝土梁黏结强度的影响,基于拉-压杆模型和标准桁架模型分别对锈蚀梁进行了承载力计算,进一步采用考虑钢筋... 详细信息

为了研究侵蚀环境下锈蚀钢筋混凝土梁在长期荷载作用下的承载能力,以荷载作用下锈蚀钢筋混凝土梁为研究对象,分析了钢筋锈蚀对混凝土梁黏结强度的影响,基于拉-压杆模型和标准桁架模型分别对锈蚀梁进行了承载力计算,进一步采用考虑钢筋锈蚀影响的修正变角桁架模型计算锈蚀钢筋混凝土梁的承载力,并通过49组锈蚀混凝土梁的试验数据对建议模型进行验证。结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁承载力的试验值与变角桁架模型理论计算值之比的平均值为0.990,方差为0.071,二者吻合较好。采用变角桁架模型可精确计算锈蚀钢筋混凝土梁的承载力并预测其破坏模式,建议模型可用于锈蚀钢筋混凝土梁承载能力分析研究。

关键词：锈蚀钢筋混凝土梁拉-压杆模型标准桁架模型变角桁架模型承载能力

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光圆钢筋混凝土梁承载力分析的修正变角桁架模型

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工程科学与技术 2020年第6期52卷 170-176页

作者：常召群邢国华白涛刘林伟刘伯权武名阳长安大学建筑工程学院陕西西安710061

在古旧混凝土建筑中,光圆钢筋混凝土梁在荷载作用下随着服役时间的增长将由正截面受弯破坏演变为斜截面剪切破坏,但已有光圆钢筋混凝土梁的承载性能分析模型尚不能区别这两种破坏模式。作者以光圆钢筋混凝土梁为研究对象,提出光圆钢筋... 详细信息

在古旧混凝土建筑中,光圆钢筋混凝土梁在荷载作用下随着服役时间的增长将由正截面受弯破坏演变为斜截面剪切破坏,但已有光圆钢筋混凝土梁的承载性能分析模型尚不能区别这两种破坏模式。作者以光圆钢筋混凝土梁为研究对象,提出光圆钢筋粘结强度计算公式,深入分析了光圆钢筋粘结强度低对混凝土梁承载力的影响。基于拉压杆模型和标准桁架模型分别对光圆钢筋混凝土梁的承载力进行了计算,理论分析结果表明梁体承载力的试验值与理论计算值之比的平均值分别为1.460和1.309,方差分别为0.858和0.781,上述模型因未能充分考虑箍筋与弯剪段混凝土的抗剪贡献,致使计算结果与试验结果之间误差较大。进一步提出了可辨别光圆钢筋混凝土梁发生多种失效模式的变角桁架计算模型,并通过32根光圆钢筋混凝土梁的试验数据对修正后的变角桁架模型进行验证。结果表明:光圆钢筋混凝土梁承载力的试验值与理论值之比的平均值为1.034,方差为0.100,二者吻合较好,且可准确预测光圆钢筋混凝土梁的破坏模式。因此,本文建议的修正变角桁架模型可用于光圆钢筋混凝土梁的承载力计算与破坏模式预测分析。

关键词：拉压杆模型变角桁架模型光圆钢筋粘结混凝土梁

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基于变角桁架模型的R-UHPC梁抗剪承载力计算方法

基于变角桁架模型的R-UHPC梁抗剪承载力计算方法

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作者：李建奎宁夏大学

学位级别：硕士

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)梁的受剪性能,影响因素多、计算理论多,是目前的研究热点。配筋超高性能混凝土(R-UHPC)梁的抗剪承载力采用桁架模型的计算方法,桁架斜压杆与梁轴向夹角固定,计算结果不准确。为此... 详细信息

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)梁的受剪性能,影响因素多、计算理论多,是目前的研究热点。配筋超高性能混凝土(R-UHPC)梁的抗剪承载力采用桁架模型的计算方法,桁架斜压杆与梁轴向夹角固定,计算结果不准确。为此,本文结合6根R-UHPC梁的受剪破坏试验,根据试验验证有限元模型,通过有限元参数分析得到桁架斜压杆与梁轴向夹角的变化规律,提出了基于变角桁架模型的抗剪承载力计算方法。同时,收集了国内外330根R-UHPC剪切试验梁,系统分析了不同影响参数对R-UHPC梁抗剪承载力的贡献程度。并引入多国规范的抗剪承载力计算方法,将抗剪承载力计算值与数据库试验值对比验证。主要内容和结论如下:(1)对6根试验梁进行有限元分析,验证了荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线及裂缝分布,结合验证后的有限元模型对主要影响参数进行扩展分析。结果表明:UHPC抗压强度的增加,对梁的极限荷载有明显的提高作用;随着UHPC抗拉强度的增加,开裂荷载和极限荷载近似呈线性增加,开裂荷载的增幅近似等同于抗拉强度的增幅;配箍率越大则梁刚度和极限荷载越大,箍筋屈服强度的增加,提高了梁的变形能力。(2)剪跨比是影响R-UHPC梁抗剪承载力的主要因素,UHPC钢纤维掺量和配箍率也是影响抗剪承载力的重要因素;且钢纤维掺量为0.5%与掺量为1%以上的R-UHPC梁抗剪承载力差异明显。试验梁参数扩展分析后主斜裂缝倾角范围在33°～53°不等;对主斜裂缝倾角起主要影响的是剪跨比,其次是配箍率和钢纤维掺量。随着剪跨比的增加,大部分R-UHPC梁的主斜裂缝倾角呈先减小后增加的趋势;主斜裂缝倾角随着配箍率的增加而增大;剪跨比在1.6以上时,主斜裂缝倾角随钢纤维掺量的增加而减小。(3)收集了 330根R-UHPC剪切试验梁,对影响梁受剪性能的主要参数进行分析。结果表明:UHPC抗压强度的提高可以使梁截面中性轴的位置下移,使剪压区混凝土发挥更多的抗剪作用,增加R-UHPC梁受拱的作用。小剪跨比的R-UHPC梁受拱的影响作用较大,大剪跨比的梁受由箍筋组成的桁架影响作用较大。(4)我国混凝土规范和桥梁规范对R-UHPC梁抗剪承载力的计算结果偏于安全。法国规范对有腹筋梁的预测效果较好,对无腹筋梁的计算偏于安全。日本规范对有、无腹筋梁的预测效果相近,但整体上都偏于安全。韩国规范和瑞士规范的计算结果偏于安全,相比无腹筋梁,对有腹筋梁的预测效果更好。基于变角桁架模型的计算方法,计算值与试验值相近,可以较好预测R-UHPC梁的抗剪承载力。

关键词：超高性能混凝土梁受剪性能有限元变角桁架模型剪切试验数据库

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剪切型钢筋混凝土柱临界斜裂缝倾角的概率模型

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计算力学学报 2017年第5期34卷 547-554页

作者：余波吴然立陈冰广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004

对于剪切型钢筋混凝土(RC)柱,传统的确定性临界斜裂缝倾角模型难以有效考虑其材料参数、几何尺寸和边界约束条件等方面不确定性因素的影响,导致计算精度有限,且离散性较大。鉴于此,本文研究建立了剪切型RC柱临界斜裂缝倾角的概率模型。... 详细信息

对于剪切型钢筋混凝土(RC)柱,传统的确定性临界斜裂缝倾角模型难以有效考虑其材料参数、几何尺寸和边界约束条件等方面不确定性因素的影响,导致计算精度有限,且离散性较大。鉴于此,本文研究建立了剪切型RC柱临界斜裂缝倾角的概率模型。首先,基于变角桁架模型理论,建立了剪切型RC柱临界裂缝倾角的确定性模型;然后,考虑主观不确定性和客观不确定性因素的影响,结合贝叶斯理论和马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)法,建立了剪切型RC柱临界斜裂缝倾角的概率模型,并推导了均值和方差的解析表达式,从而能够合理描述临界斜裂缝倾角的概率分布特性;最后,利用试验数据对比验证了该模型的有效性,并校准了现有确定性模型的置信水平,进而确定了不同置信水平下剪切型RC柱临界斜裂缝倾角的概率特征值。

关键词：钢筋混凝土柱剪切破坏临界斜裂缝倾角变角桁架模型概率模型

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混凝土短梁斜向开裂后的有效剪切刚度与变形

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2016年第1期48卷 58-62页

作者：张兴虎李婷姜维山西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了研究钢筋混凝土短梁有效剪切刚度的计算,根据以往试验资料分析了短梁开裂后的斜裂缝形态及其发展,探讨了此阶段的剪切刚度变化规律;在变角桁架模型的基础上运用内插法得出混凝土从斜向开裂至0.8F_u阶段的有效剪切刚度,进而计算出相... 详细信息

为了研究钢筋混凝土短梁有效剪切刚度的计算,根据以往试验资料分析了短梁开裂后的斜裂缝形态及其发展,探讨了此阶段的剪切刚度变化规律;在变角桁架模型的基础上运用内插法得出混凝土从斜向开裂至0.8F_u阶段的有效剪切刚度,进而计算出相应的剪切变形和挠度,并与试验结果进行比较;此外,将计算值与其它三种方法的计算值进行了对比分析.结果表明,按本方法计算出的挠度值与试验值符合较好;相对于其它方法,本方法能较好地预测短梁自斜向开裂至0.8F_u阶段的变形,且提高了计算精度.

关键词：短梁有效剪切刚度斜裂缝变角桁架模型内插法

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复杂往复荷载作用下波纹钢管混凝土构件力学性能研究

复杂往复荷载作用下波纹钢管混凝土构件力学性能研究

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作者：方勇哈尔滨工业大学

学位级别：博士

从组合受力的角度,将镀锌波纹钢管作为传统钢筋混凝土柱墩构件的外约束管材、外防腐管材和浇筑模板,形成一种新型镀锌波纹钢管钢筋混凝土组合构件(以下简称波纹钢管混凝土),可有效提高传统钢筋混凝土柱墩构件的抗震延性、施工便捷性和... 详细信息

从组合受力的角度,将镀锌波纹钢管作为传统钢筋混凝土柱墩构件的外约束管材、外防腐管材和浇筑模板,形成一种新型镀锌波纹钢管钢筋混凝土组合构件(以下简称波纹钢管混凝土),可有效提高传统钢筋混凝土柱墩构件的抗震延性、施工便捷性和防腐性能,在长期处于腐蚀环境的桥梁桥墩、建筑结构底层柱、风机基础与大型输电塔架等构件中具有广泛应用前景。目前,波纹钢管混凝土的研究和应用尚处在起步阶段,尚无针对其抗震性能和复杂受力性能的相关研究。为此,在已有研究的基础上,本文首先开展了波纹钢管混凝土的单调及循环受压试验和精细化有限元分析,提出了其单轴受压本构模型;随后对其压-弯、纯扭与压-扭、弯-扭与压-弯-扭力学性能进行了系统的试验研究与有限元分析,揭示了波纹钢管混凝土构件的工作机理,建立了其成套的承载力计算方法和恢复力模型,实现了波纹钢管混凝土构件从本构模型、承载力相关方程到恢复力模型的递进式研究。主要工作与取得的成果如下: (1)开展了两批共计41个短柱轴压试验,主要试验参数为径厚比、加载模式、循环次数和配箍率,实测了试件的轴向应力-应变曲线以及中截面波纹钢管波峰、波腹以及波谷处的应变发展规律;提出了塑性应变和应力退化的预测模型。建立了可考虑波纹钢管真实外形的有限元分析模型和理论分析模型,揭示了波纹钢管的“局部弯折效应”与其咬口的“滑移效应”,提出了波纹钢管名义应力的计算方法。基于Mander模型,建立了适用于波纹钢管混凝土构件的单调和循环受压本构模型。 (2)开展了9个压-弯试件的滞回试验,主要试验参数为径厚比、轴压比和试件类型,实测了试件的荷载-位移滞回曲线和塑性铰区波纹钢管、钢筋骨架的应变发展,确定了波纹钢管混凝土构件在压-弯滞回荷载作用下的耗能能力、延性、刚度与强度退化以及残余变形等关键抗震指标。考虑材料的损伤和刚度恢复,建立并验证了波纹钢管混凝土构件的精细化有限元分析模型和简化的纤维数值模型,量化了压-弯耦合作用下波纹钢管对核心混凝土等效侧向约束应力的计算方法,进而提出了波纹钢管混凝土构件压-弯承载力的理论与简化计算公式,建立了其压-弯滞回荷载-位移恢复力模型。 (3)开展了11个纯扭和压-扭试件的静力与滞回试验,主要试验参数为径厚比、轴压比、混凝土强度以及试件类型,实测了试件的扭矩-扭转角曲线和中截面波纹钢管、钢筋骨架的应变发展规律;确定了波纹钢管混凝土构件在往复扭矩下的关键抗震指标。考虑混凝土的软化效应,建立并验证了波纹钢管混凝土纯扭与压-扭构件的有限元分析模型,揭示了往复扭矩下波纹钢管在正扭方向的“紧箍效应”与反扭方向的“松弛效应”;量化了纯扭荷载下波纹钢管的名义环向、纵向和剪切应力。基于改进的变角空间桁架模型,考虑扭转方向相关性,提出了波纹钢管混凝土构件纯扭承载力的理论和简化计算公式,进而建立了其压-扭承载力相关方程和扭矩-扭转角恢复力模型。 (4)设计了一套可实现复杂受力的加载装置,开展了两批共计27个弯-扭与压-弯-扭试件的静力与滞回试验,主要试验参数为扭弯比、轴压比以及试件类型,实测了试件的侧向荷载-侧移曲线、弯矩-弯曲侧移曲线、扭矩-扭转角曲线以及关键截面波纹钢管、钢筋骨架的应变发展规律。建立并验证了波纹钢管混凝土弯-扭与压-弯-扭构件的有限元分析模型,揭示了波纹钢管混凝土构件在复杂受力下的协同工作机制;基于参数分析提出了其弯-扭和压-弯-扭承载力相关方程;考虑荷载耦合效应,建立了波纹钢管混凝土复杂往复受力构件的荷载-位移恢复力模型。

关键词：波纹钢管混凝土本构模型复杂受力变角桁架模型承载力相关方程恢复力模型

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钢筋混凝土梁斜裂缝宽度计算理论研究

钢筋混凝土梁斜裂缝宽度计算理论研究

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作者：梁岩新疆大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土构件的抗剪机理是一个非常复杂的问题,至今己经有100多年的研究历史,迄今为止,国内外提出的钢筋混凝土结构剪切破坏分析方法主要有：析架理论、极限平衡理论、统计分析法(经验方法)、断裂力学方法和非线性有限元方法等,但相... 详细信息

钢筋混凝土构件的抗剪机理是一个非常复杂的问题,至今己经有100多年的研究历史,迄今为止,国内外提出的钢筋混凝土结构剪切破坏分析方法主要有：析架理论、极限平衡理论、统计分析法(经验方法)、断裂力学方法和非线性有限元方法等,但相对于抗剪承载力模型的研究,斜截面破坏的另一重点一一斜裂缝的研究并不多见,因此本文对将斜裂缝计算方法进行了研究,依据对14根两点集中加载下矩形混凝土截面简支梁试验,分析讨论了HPB300钢筋、HRB400钢筋做箍筋的混凝土梁在集中荷载作用下的钢筋混凝土梁工作性能----斜截面破坏形态以及梁的挠度变形性能,并着重研究了钢筋混凝土试验梁斜向开裂荷载、斜裂缝宽度的影响因素。在试验研究的基础上,本文考虑混凝土的软化条件,分别利用整体性分析的变角桁架抗剪承载力型和危险截面微小单元分析的修正压力场理论,结合传统的综合裂缝理论,得到基于两个理论的斜裂缝宽度计算方法。利用斜裂缝宽度的试验数据,分别对两种理论的计算方法进行了修正,得到各自斜裂缝宽度计算公式,并将斜裂缝宽度的平均值和最大值的计算结果与试验实测数据进行对比,结果表明两种理论公式在一定程度上都比较符合斜裂缝宽度的实际变化情况,可以用来定量地计算斜裂缝宽度,但变角协调桁架理论计算的最大斜裂缝宽度离散型稍大,而修正压力场理论推导的计算公式计算结果能够更好的符合试验结果,且在分析方面可以计算也比较完善,相对于两种理论的计算公式,在计算中可以采用修正压力场公式对斜裂缝宽度进行计算。

关键词：斜向开裂荷载变角桁架模型修正压力场理论斜裂缝宽度

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集中荷载作用下部分预应力混凝土箱形截面约束梁抗剪强度试验研究

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西南交通大学学报 1988年第4期 41-52页

作者：楚星石家庄铁道学院

本文应用变角桁架模型和软化斜压力场理论,对所做的12片部分预应力混凝土箱形截面约束梁在弯矩-剪力作用下的抗剪强度进行了分析。着重研究了抗剪强度随剪跨比、预应力值和配箍率变化的规律。并引入了随剪跨比变化的系数K以反映集中荷... 详细信息

本文应用变角桁架模型和软化斜压力场理论,对所做的12片部分预应力混凝土箱形截面约束梁在弯矩-剪力作用下的抗剪强度进行了分析。着重研究了抗剪强度随剪跨比、预应力值和配箍率变化的规律。并引入了随剪跨比变化的系数K以反映集中荷载作用下的竖向压应力Δσ,对抗剪强度的影响。理论分析和试验结果进行了比较,符合程度较好。

关键词：约束梁变角桁架模型软化预应力混凝土抗剪强度

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斜向开裂混凝土梁的瞬时及长期剪切变形

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建筑科学与工程学报 2010年第2期27卷 1-9页

作者：吕志涛潘钻峰东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096

针对钢筋混凝土梁在斜裂缝出现之后剪切变形对结构挠度影响很大,且随着时间的推移影响不断增加的问题,开展了3根薄腹梁的抗剪性能试验,研究了斜裂缝出现之后,剪切变形对结构挠度的影响;根据变角桁架模型,考虑混凝土收缩徐变影响,量化分... 详细信息

针对钢筋混凝土梁在斜裂缝出现之后剪切变形对结构挠度影响很大,且随着时间的推移影响不断增加的问题,开展了3根薄腹梁的抗剪性能试验,研究了斜裂缝出现之后,剪切变形对结构挠度的影响;根据变角桁架模型,考虑混凝土收缩徐变影响,量化分析了斜裂缝出现后的瞬时剪切变形及长期剪切变形,并与试验结果进行了比较;分析了影响剪切变形的参数,如混凝土强度、跨高比、剪跨比、配箍率和纵筋配筋率。结果表明:斜向开裂后混凝土梁的剪切变形对结构总变形影响较大;梁的跨高比对剪切变形与弯曲变形比值影响最大。

关键词：剪切变形斜裂缝变角桁架模型瞬时长期徐变收缩

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