班新林[1]（2021）在《高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究》文中指出我国高速铁路技术已经达到世界领先水平,运营里程占全世界高速铁路运营里程的一半以上,我国高铁一个显着的特点是桥梁占线路里程的比例高,平均大于50%,部分线路高达90%,其中标准设计的预应力混凝土简支梁桥又占桥梁里程的90%以上。标准简支梁桥的设计理论、建造模式及运营性能控制是我国高速铁路建设过程中面临的重大科学问题之一,成为保障高速铁路线路高平顺性与高速列车长期平稳运行的关键控制环节。以32m简支箱梁为核心的我国高铁标准简支梁建造技术已经发展成熟,但40m简支梁对我国长度约25m的动车组具有消振优势,并且在地形起伏较大区域、河流湖泊中桥梁下部基础造价较高等情况下可以节省大量工程投资,工程应用需求大。40m简支箱梁代表了高速铁路标准简支梁建造技术的发展方向,其中40m简支梁设计理论创新是亟需解决的问题。本文以高速铁路40m预应力混凝土简支箱梁为对象,研究内容涵盖动力学设计和静力学设计、容许应力法设计和极限强度理论设计、确定性分析和考虑参数随机性的可靠度分析,并且以实际工程应用目标打造一榀足尺试验梁,研究了系统的试验验证技术。开展的研究工作以及取得的创新性成果如下:（1）以动力系数和桥面加速度为控制指标,采用移动荷载列模型研究40m简支梁的竖向自振频率设计限值,研究结果论证了40m简支梁的消振效应,基频设计限值采用规范下限值即可。虽然混凝土结构本身较大的线质量,决定了桥面加速度不控制高铁简支梁的刚度设计,本文针对较小线质量40m简支梁基频限值的分析,可以为轻型桥梁结构和轨道结构的发展提供借鉴。另外,以车体加速度为控制指标,采用车桥耦合动力仿真模型,研究了40m简支梁的挠跨比、残余徐变变形和墩台不均匀沉降限值,根据是否为可调的工后变形,分别给出各自的研究原则,研究得到的挠跨比限值大于既有规范,不控制40m简支梁刚度设计。基于车体加速度随速度变化规律,采用运营速度给出单独考虑的残余徐变变形限值和墩台不均匀沉降限值,并给出工后变形变位的组合限值。（2）基于现行规范设计了一榀完全满足工程应用条件的高速铁路40m简支箱梁,设计考虑了运营状态设计指标、施工工况下混凝土应力以及横框结构的钢筋应力和裂缝宽度,设计结果满足规范要求。试验梁预制质量良好,基于研发的试验平台和加载系统,验证了40m简支梁抗弯性能、抗扭性能、抗裂安全系数、开裂荷载、预应力度和强度安全系数,结果满足设计要求。针对受力复杂的锚固区,试验验证了预应力张拉工况下结构受力安全。（3）使用桁架模型分析40m简支梁抗弯极限承载力,并与国内外规范公式进行对比,采用容许应力法设计的简支梁在采用极限状态法验算时,抗弯能力有5.9%～10.7%的富裕。提出了采用莫尔协调转角桁架模型、转角软化桁架模型、固角软化桁架模型的抗剪设计方法,考虑了混凝土软化本构模型,以试验测试数据为分析起点,以试验梁配筋为基础,得到了抗剪钢筋的屈服顺序以及混凝土结构极限剪应力。采用转角软化桁架模型分析得到40m简支箱梁纯扭状态的破坏全过程,随着扭转角的增加,得到混凝土主压应变、剪力流区厚度发展规律和钢筋屈服顺序。研究表明40m简支梁抗扭延性比为15.8,具有很好的塑性变形能力。针对锚固区受力特征,基于拉压杆理论创立了三种腹板模型和两种底板模型,结果表明预应力筋的劈裂力不控制足尺试验梁端配筋设计。（4）考虑二期恒载引起的跨中挠度和二期恒载加载龄期的随机性,分别采用一次二阶矩法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法计算残余徐变变形的可靠度,结果表明增加二期恒载加载龄期可以有效控制残余徐变变形的发展。考虑截面抗弯刚度、线质量和阻尼比的随机性,研究了桥面加速度的可靠度;考虑轨道不平顺的高低幅值和残余徐变上拱幅值的随机性,研究了车体加速度的可靠度;加速度响应均符合极值I型分布规律。累积概率99%的加速度明显大于确定性计算结果,可以作为设计参考指标。
郭璨[2]（2021）在《混杂钢纤维高强再生混凝土预应力梁抗裂性能研究》文中研究表明为了改善混杂钢纤维高强再生混凝土（Hybrid steel fiber high strength recycled concrete,简称HSFRHSRC）受弯构件的抗裂性能,本文对HSFRHSRC试块进行了基本力学性能试验,分析混杂钢纤维（Hybrid steel fiber,HSFR）体积掺率对高强再生混凝土（Highstrengthrecycledconcrete,HSRC）力学性能的作用规律;通过HSFRHSRC预应力梁的正截面抗弯性能试验,研究HSFR纤维掺率、张拉控制应力σc。n及普通受拉纵筋配筋率对梁抗裂性能及延性的影响。本文的主要研究成果如下:（1）HSFR纤维的掺入对于改善HSRC脆性,提高其抗裂性能有较好成效。纤维作用效果随掺率增加呈先增后减趋势,综合考虑试验所研究的HSFRHSRC的基本力学性能,当HSFR纤维体积掺率为1.2%时,试块力学性能优异:抗压强度提升15.7%,劈拉强度提高101.2%。（2）对于试验梁的开裂荷载,预应力起到了最主要的作用,σcon越大开裂荷载越大（提高幅度达到37.5%）,其次为纤维掺入的影响（提高23.3%）,普通纵筋配筋率对开裂荷载的影响最小;对于屈服及极限荷载,HSFR纤维掺率的影响最大,屈服强度增幅高达37.5%,极限荷载提高了 50%,普通纵筋配筋率影响次之,随纵筋配筋率增加屈服荷载提高25%。分析试验梁的裂缝形态、宽度、数量及平均裂缝间距可以看出,HSFR纤维的掺入对于改善裂缝形态有较好效果,相较于S0-R14-0.65组,S1.2-R14-0.65组最大裂缝宽度较减小28.9%,同时裂缝数量增加36.4%,平均裂缝间距降低22.7%;纵筋配筋率增加同样有利于裂缝形态发展,S0.8-R16-0.65组较S0.8-R12-0.65组最大裂缝宽度减小16.5%,平均裂缝间距减小20.3%。（3）位移延性系数随着HSFR纤维掺率的增加,呈现先增大后减小的趋势,其中 S1.2-R14-0.65 组较 S0-R14-0.65 组提高了 94%,而 S1.6-R14-0.65 组较 S0-R14-0.65组仅提高6.8%;张拉控制应力σcon越高,梁的延性越差（位移延性系数降低幅度达46.8%）,纵筋配筋率的提高能小幅提升（提升幅度12.7%）位移延性系数。（4）基于已有研究文献及规范研究成果,通过对关键影响系数进行拟合分析得到适用于HSFRHSRC预应力梁开裂弯矩与最大裂缝宽度的计算公式。（5）利用ANSYS APDL有限元模拟HSFRHSRC预应力梁弯曲破坏试验,结果与试验结果基本吻合,模拟效果良好。
雒敏[3]（2021）在《超高性能混凝土构件力学性能及承载力的试验与理论研究》文中研究指明超高性能混凝土（UHPC）是一种掺入不同活性粉末及纤维材料,抗压强度高、韧性及耐久性好,具有拉伸应变硬化等优秀性能的新型水泥基复合材料。为进一步研究UHPC的力学性能并促进UHPC构件的广泛应用,国内外学者针对UHPC做了大量的理论及试验研究,并获得了丰富的研究成果。但研究中视UHPC为整体匀质材料,并采用传统手段对宏观尺度的UHPC进行力学性能的研究,而UHPC主要由常规混凝土基材和纤维两部分组成,其特性更加类似于钢筋和混凝土的粘结滑移效应。因此,有必要从细观角度剖析纤维对UHPC内在机理的增强作用,进而研究纤维类型、掺量等对UHPC构件力学性能与承载力的影响。本文通过模型试验分析了UHPC力学性能,并基于细观力学提出了考虑纤维力学贡献的UHPC梁承载力理论计算方法。主要研究内容及成果如下:（1）通过正交试验分析了纤维类型、纤维掺量、硅灰掺量、水胶比及其相互作用对UHPC力学性能的影响。研究表明:水胶比确定时,钢纤维掺量对UHPC力学性能的影响最大;纤维总掺量的增加,UHPC抗压和抗拉强度的增幅呈现出先增大后减小的趋势,即高纤维掺量更有利于UHPC抗拉强度的提升。结合受压和受拉试验结果可知,在UHPC配制中采用两种及以上纤维时总掺量不宜超过3.0%,采用单一纤维时掺量不宜超过2.0%;另外硅灰掺量宜取20%,水胶比宜取0.2。（2）通过单轴受压试验,分析采用PVA纤维、钢纤维和混合纤维时UHPC试件在破坏形态、应力-应变曲线以及受压韧性等方面的差异。在此基础上,本文以荷载-变形曲线中的峰值荷载对应曲线下方的面积和开裂荷载对应曲线下方的面积间的关系为参量构造了开裂变形计算公式,可有效解决传统的作图法在确定开裂点时人为因素的影响;并提出了可考虑纤维类型及掺量影响的UHPC双线性抗压本构模型。（3）通过单轴受拉试验,分析了采用PVA纤维、钢纤维和混合纤维对UHPC试件破坏形态和受拉应力-应变曲线的影响。在此基础上,从细观力学角度论述了纤维对UHPC试件开裂后残余抗拉性能的贡献机理,进一步提出了可考虑纤维类型及掺量等不同因素影响的UHPC受拉本构模型。另外,基于半经验半理论的方法提出了PVA纤维及混合纤维粘结应力的计算模型。（4）为研究超高性能混凝土-混凝土（UHPC-NC）复合梁的受力性能,进行了5种不同UHPC高占比下的复合梁试件的抗弯性能试验,对比分析了不同复合梁的破坏形态及其承载能力的变化。结合本文所提的UHPC受拉本构模型,建立了可考虑UHPC高占比和纤维掺量的复合梁抗弯承载力计算公式,并结合试验结果对该公式的计算精度进行了验证。（5）为研究UHPC梁抗剪性能及破坏机理,以不同剪跨比、钢纤维掺量、UHPC强度、配箍率为变化参量进行了UHPC梁的抗剪试验;对比不同设计参数下试验梁的破坏形态、承载能力、延性及弯曲韧性间的差异;分析了UHPC抗压强度、配箍率和纤维掺量对UHPC梁抗剪承载力的影响。从细观角度出发,建立了可以反映纤维抗剪机理的纤维抗剪承载力计算方法,并推导了单独考虑纤维抗剪贡献的UHPC梁抗剪承载力计算公式;最后结合试验结果对该公式的计算精度进行了验证。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[4]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中指出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
王哲[5]（2020）在《钢-超高性能混凝土组合箱梁桥面系受力行为及应用研究》文中进行了进一步梳理本论文针对钢-超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,简称UHPC）组合箱梁桥面系展开研究,从材料、构件和结构等不同层次,采用理论分析、试验研究和数值模拟等手段,分析其整体和局部静力性能,提出设计方法及优化建议。取得的主要研究成果如下:（1）采用优化的狗骨式轴拉试验方法,准确地量测了UHPC轴拉过程中的力与变形,基于试验提出了适用于不同钢纤维掺量的UHPC单轴受拉本构模型。通过轴压试验,研究钢纤维掺量及养护方式对UHPC抗压性能的影响,在比选已有文献成果及规范的基础上,对UHPC单轴受压本构方程给出建议,并标定本构方程未知参数。（2）设计并完成了11块UHPC板及1块普通混凝土（C50）板跨中单点静力加载试验,重点研究了板厚、保护层厚度、配筋率、加载区域面积及混凝土类型等参数对试验板冲切及弯曲性能的影响,得到了试验板的破坏模式、承载能力、应变分布等,分析了不同破坏模式的受力与变形特征。（3）分析了UHPC板冲切破坏的受力机理,采用塑性极限方法建立了UHPC板的冲切破坏力学模型,提出了抗冲切承载力的半理论半经验计算公式。基于弯曲破坏机理,提出了UHPC板抗弯承载力的理论计算公式。建立了考虑弯曲破坏全过程的一维纤维模型,基于试验结果验证了纤维模型抗弯承载力计算的准确性。通过开展承载力参数分析,给出UHPC桥面板设计建议。（4）设计并完成了钢-UHPC组合箱梁试验,重点分析了组合箱梁在弹性工况下的受力、变形规律以及塑性工况下的承载力、变形、裂缝等力学行为,揭示了具有不同UHPC板厚的组合箱梁的破坏特征。建立了可同时考虑剪力滞后、滑移效应以及钢腹板剪切变形的组合箱梁弹性分析模型,并推导得到解析解。（5）建立了钢-UHPC组合箱梁桥面系精细有限元模型,开展局部受力性能分析,并对桥面板厚度、横隔板间距和小纵梁间距等关键参数进行优化,给出钢-UHPC组合箱梁桥面系的设计建议。
孙韬[6]（2020）在《钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究》文中进行了进一步梳理针对传统组合梁负弯矩区易开裂和自重较大等问题,将高强高性能的UHPC（Ultra-High Performance Concrete）材料引入组合梁,提出了由钢主梁与UHPC华夫板结合形成的新型钢-UHPC连续组合梁结构,从而达到提高桥梁结构抗裂安全性、减轻结构自重、提高桥梁跨径和耐久性的目的,以期从根本上解决传统组合梁存在的上述难题。本文采用试验研究、数值模拟计算和理论分析相结合的方法研究钢-UHPC连续组合梁的受力性能,主要完成了以下工作:（1）开展了 2根大比例缩尺模型（包括1根钢-UHPC连续组合梁（SUCB）和1根预应力钢-混凝土连续组合梁（SCCB））的静载试验。试验结果表明:钢-UHPC连续组合梁的极限承载力约为普通组合梁的1.2倍;UHPC名义开裂强度大于20MPa,远大于普通混凝土;UHPC板开裂后,裂缝数量多、间距小、且多为长度较短的微裂纹;钢梁与混凝土板间的相对滑移整体较小,表明采用群钉连接件可以将二者有效结合成整体受力。（2）基于ABAQUS有限元软件建立了钢-UHPC连续组合梁非线性有限元模型,模型中同时考虑了材料非线性和几何非线性,且UHPC采用混凝土塑性损伤模型。采用该有限元模型对试验过程进行了数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合较为良好。（3）基于经过验证的有限元模型进行了参数分析,明确了主要设计参数对钢-UHPC连续组合梁承载能力的影响,考虑的参数包括:UHPC顶板厚度、UHPC板肋高、UHPC板配筋率、UHPC立方体抗压强度及轴心抗拉强度、钢梁腹板厚度、钢梁底板厚度、钢梁屈服强度。结果表明:钢梁屈服强度、腹板和底板厚度对提高钢-UHPC连续组合梁承载能力有重要作用;UHPC轴心抗拉强度、UHPC板顶板厚度和肋高可以在一定程度上提高钢-UHPC连续组合梁的承载能力;UHPC板配筋率对钢-UHPC连续组合梁的承载能力几乎无影响。（4）对三类现行规范所涉及的UHPC表面最大裂缝宽度计算公式进行了适应性分析,分析结果表明:欧洲规范MC 2010的计算精度相对较高;法国UHPFRC-2013规范公式偏于保守;而Leutbecher-Fehling模型公式的误差则较大。（5）考虑UHPC抗拉强度,基于塑性理论推导了钢-UHPC连续组合梁的截面抗弯承载能力计算公式;根据考虑UHPC抗拉强度后的调幅系数计算方法,得到了钢-UHPC连续组合梁刚塑性分析结果下的调幅需求和结构自身所能提供的转动能力,并与不考虑UHPC抗拉强度的钢-UHPC连续组合梁结果和传统组合梁计算结果进行了对比。结果表明:UHPC良好的抗拉性能对正、负弯矩区截面塑性抗弯承载力均有提高,但降低了负弯矩区塑性铰的转动能力和调幅需求。
赵刚[7]（2020）在《轻质超高性能混凝土（LUHPC）梁抗弯性能试验研究》文中研究说明高强混凝土已经广泛应用于土木工程结构,但其自重大、抗裂性能差等缺点制约了桥梁结构的跨越能力和耐久性能,高性能混凝土的轻质化研究是当前重要的研究热点。本课题组制备了一种轻质超高性能混凝土（Lightweight Ultra-High Performance Concrete,LUHPC）,它的基本力学性能为:抗压强度大于110MPa,劈裂强度大于12MPa,弹性模量大于3.8×104MPa,表观密度小于2100kg/m3。LUHPC作为一种新材料,尚没有对其进行抗弯性能分析,因此研究LUHPC梁抗弯性能是十分必要的。本文以湖北省技术创新重大专项“轻质超高性能混凝土开发及其在预制拼装桥梁工程中应用（2018AAA001）”为依托,设计制作了配筋率为0.3%、2.3%、4.2%、6.8%、8.7%,钢筋强度为HRB400、HRB500的16根LUHPC梁,同时制作相同配筋率的7根高强混凝土梁作为对比,开展其抗弯性能试验,研究了LUHPC梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、配筋率和钢筋强度对于极限承载力、开裂弯矩和延性的影响规律。依据极限状态下跨中混凝土实测应变分布规律,提出了将受压区应力图形简化为三角形,考虑受拉区混凝土拉应力贡献的抗弯承载力计算修正公式。本文工作为LUHPC新材料的工程应用提供了一定的理论和试验依据。完成的主要工作如下:（1）当钢筋强度为HRB400级,配筋率为2.3%、4.2%、6.8%时,LUHPC梁的极限承载力提高了26.9%～35.7%。LUHPC梁配筋率为0.3%时,发生少筋破坏,8.7%时发生超筋破坏。适筋梁破坏时,裂缝分布呈现细而密的特点。在相同配筋率下LUHPC梁的开裂弯矩和极限承载力均大于高强混凝土梁,其延性明显优于高强混凝土梁。（2）当钢筋强度为HRB500级,配筋率为2.3%、4.2%、6.8%时,LUHPC梁的极限承载力提高了12.5%～30.1%。相同配筋率下,HRB500级钢筋与HRB400级相比,LUHPC梁的极限承载力提高了10.5%～28.5%,但开裂弯矩变化不大。（3）将受压区应力图形简化为三角形,受拉区应力图形简化为矩形,其中抗拉强度的折减系数k为0.65,提出了LUHPC梁的极限承载力计算修正公式,试验值与理论计算值吻合较好,平均误差为4%,本文提出的计算模式具有较好的精度。（4）根据试验得到了计算LUHPC梁裂缝宽度的修正系数β和计算开裂弯矩的材料影响修正系数α,为裂缝宽度和开裂弯矩的计算提供依据。
杨振轩[8]（2020）在《尺寸效应对高强钢筋UHPC梁受剪性能影响的试验研究》文中研究说明超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,以下简称UHPC）是一种力学性能优越、耐久性能良好的新型建筑材料。超高性能混凝土与HRB500级高强钢筋协同工作,能使两者的优异性能得到充分发挥,极大地推动UHPC的工程应用。本文依托于国家自然科学基金项目（51368013）,通过5根高强钢筋UHPC梁的受剪试验及理论分析,研究尺寸效应对高强钢筋UHPC梁受剪性能的影响,并与普通钢筋混凝土梁对比研究,提出尺寸效应对高强钢筋UHPC梁受剪性能的影响规律。主要研究成果如下:（1）介绍UHPC的原材料及其配合比,通过多组试验值拟合出轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系式,其换算系数符合超高性能混凝土的折算规律;拟合出圆柱体抗压强度和立方体抗压强度的关系式、劈裂抗拉强度与立方体抗压强度的关系式以及抗折强度与立方体抗压强度的关系式;UHPC的力学性能受尺寸效应的影响相比普通混凝土更小。（2）通过非对称集中加载的方式对高强钢筋UHPC梁进行受剪试验,各试验梁均发生剪压破坏,各试验梁的挠度变化趋势与弯矩图相符;高强钢筋UHPC梁的剪切延性优于钢筋钢纤维高强混凝土梁;各试验梁纵筋均未发生屈服,尺寸效应影响了纵筋应变沿梁长的分布情况;各试验梁剪跨区中部混凝土的主拉应变变化趋势基本相同,钢纤维“桥架作用”存在时,试验梁的刚度随着尺寸的增大而增大,随着钢纤维“桥架作用”的减退,大尺寸试验梁的刚度损失明显。（3）采用开裂剪切强度与极限剪切强度的比值描述斜裂缝的出现时间,尺寸效应对限制斜裂缝的开展影响不大;随着试验梁尺寸的增大,主斜裂缝倾角总体上呈增加的趋势,且试验数据能较好地适用于加拿大混凝土设计规范的斜裂缝倾角计算方法;随着试验梁尺寸的增大,主斜裂缝的投影长度和宽度均呈增长趋势;随着试验梁尺寸的增大,斜裂缝开裂荷载基本呈线性增加,且试验数据能较好地吻合开裂剪切强度经验公式。（4）国内外规范公式均不能较好地预测高强钢筋UHPC梁的受剪承载力;根据桁架理论、塑性理论和极限平衡理论等受剪承载力计算理论进行公式推导,考虑尺寸效应和钢纤维的作用,三种理论的受剪承载力建议计算式对高强钢筋UHPC梁受剪承载力均表现出更好的适用性,其中基于斜截面极限平衡理论的受剪承载力建议计算式可较准确地预测高强钢筋UHPC梁的受剪承载力。
宋爱明[9]（2020）在《钢-混凝土组合梁负弯矩区静力与疲劳性能研究》文中研究表明钢-混凝土连续组合梁负弯矩区由于混凝土受拉、钢梁受压等不利因素的存在,导致结构在较低的静载作用下呈现复杂的非线性行为,在移动车辆、风浪等疲劳荷载的长期作用下,往往进一步影响结构的使用性能和耐久性能。本文采用模型试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对静力和疲劳荷载作用下组合梁负弯矩区的受力性能、裂缝发展规律以及结构变形和裂缝宽度的计算方法等方面进行了系统的研究。主要的研究工作包括:（1）选取栓钉和PBL两种剪力件,在保持抗剪连接程度一致的基础上设计、制作了对应的试验梁,通过静力加载倒置试验梁来模拟负弯矩作用下组合梁的受力特性,并分析了试件的承载性能、破坏形态、荷载-变形曲线、混凝土应变、钢筋应变、钢梁应变、剪力件应变、相对滑移以及裂缝发展规律等一系列试验结果。（2）以试验梁极限承载力和裂缝发展规律等静力测试结果为依据确定疲劳荷载等级,进一步开展了负弯矩作用下组合梁的疲劳性能试验。通过对加载过程的观测及试验结果的分析,探讨了疲劳荷载作用下组合梁负弯矩区的破坏形态、疲劳寿命、各构件疲劳变形以及裂缝发展规律等。（3）基于部分预应力混凝土梁的研究成果,给出了适用于使用荷载下组合梁负弯矩区首次预裂卸载残余挠度的计算模型;基于钢梁与混凝土界面的残余滑移微分方程及栓钉推出试件的残余滑移计算方法,推导出了负弯矩作用下组合梁疲劳加载过程中残余挠度的计算模型;在计算疲劳荷载作用下负弯矩区的瞬时挠度时考虑了开裂混凝土受拉刚化效应和界面滑移效应,进一步给出了负弯矩区跨中总挠度的计算方法。（4）在既有计算模式的基础上引入横向钢筋间距这一影响因素,通过对一系列试验数据的回归分析得到了组合梁负弯矩区平均裂缝间距的修正模型;综合考虑钢筋和混凝土间黏结应力-滑移关系、钢梁与混凝土界面的滑移效应、混凝土收缩应变以及拉伸硬化效应,基于黏结-滑移理论建立了静力荷载作用下组合梁负弯矩区裂缝宽度数值计算模型;在裂缝宽度静力分析模型的基础上,选取合适的疲劳本构关系和裂缝位置处钢筋疲劳应力计算方法,建立了疲劳荷载作用下组合梁负弯矩区裂缝宽度的计算模型。（5）利用有限元软件ANSYS对有/无CFRP增强的组合梁负弯矩区静力性能进行了数值模拟和参数分析。
陈正[10]（2019）在《钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究》文中研究表明活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete,简称RPC）具有超高的抗压强度和较高的抗拉强度、良好的韧性及优异的耐久性,经热养护后基本无收缩且徐变大幅降低等特征,一经问世,就为土木工程界所瞩目,目前在实际工程中的应用也日趋广泛。HRB500级钢筋具有强度高、延性好等特点,已在发达国家中普遍使用,成为非预应力混凝土结构的主导钢筋。若将HRB500级钢筋运用于RPC柱中,有望使钢筋以及RPC力学性能得到更好地发挥。高强材料的运用,也将使混凝土柱的截面尺寸逐渐减小,长细比逐渐增大,混凝土柱逐渐由短柱、中长柱过渡到长柱和细长柱,相应地,其受力性能也将有较大的变化,尤其是二阶效应的作用愈加明显。目前关于RPC的研究主要集中在抗弯、抗剪等性能方面,对于RPC受压构件的研究还较少,而关于HRB500级钢筋配筋的RPC中长柱受力性能研究更是鲜见报道。因此,本文在国家重点研发计划“纤维增强复合材料新型结构应用关键技术集成与示范”项目（编号:2017YFC0703008）及国家自然科学基金“活性粉末混凝土受压构件抗震性能及设计方法研究”项目（项目批准号:51878262）资助下,对HRB500级钢筋配筋的RPC中长柱偏心受压受力性能进行了试验研究及理论分析,主要内容如下:（1）HRB500级钢筋RPC偏压中长柱试验研究。以偏心距为试验参数设计制作了4根配置HRB500级钢筋的RPC偏压中长柱,并对其进行偏心受压破坏试验;分析了偏心距对偏压柱挠度、RPC应变及纵筋应变的影响;利用现行规范计算试验RPC偏压柱的受压承载力、平均裂缝间距及裂缝宽度等,并与试验结果对比,验证了HRB500级钢筋RPC偏压柱承载力及裂缝宽度可按现行规范公式计算。（2）钢筋RPC偏压柱数值分析。在RPC偏压柱偏心受压试验结果基础上,基于MATLAB编写了非线性分析程序,分析结果与试验结果基本吻合;利用验证后的非线性分析程序,进行了34根RPC偏压柱的参数分析,以偏心距、长细比、RPC抗压强度、RPC受拉区抗拉作用和纵筋配筋率等参数分析了HRB500级钢筋以及HRB400级钢筋RPC偏压柱承载力及二阶效应的影响;基于全过程非线性参数分析结果,提出了适用于RPC偏压柱的偏心距增大系数建议公式。（3）RPC加固实桥应用研究。以某实际预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,针对箱梁上缘压应力超限的问题,提出了箱内采用活性粉末混凝土RPC薄层加固、主跨合龙前在主跨侧箱梁最大悬臂端施加临时压重及减小铺装层厚度的综合处治措施;并以有限元分析了RPC对于加固截面加固效果的贡献达58.7%,以及所提综合处治措施可满足现行相关规范的应力限值要求;以现场测试结果验证了RPC加固层与原结构整体工作状态良好,所提综合处治措施可供类似工程问题处治时参考。
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本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 铁路标准简支梁发展 |
| 1.3 铁路标准简支梁动力设计参数 |
| 1.3.1 铁路桥梁动力学研究方法 |
| 1.3.2 动力设计参数 |
| 1.4 高速铁路32m简支箱梁结构设计 |
| 1.4.1 设计指标 |
| 1.4.2 高速铁路32m简支梁设计 |
| 1.5 铁路桥梁基于可靠度的设计研究 |
| 1.6 高速铁路40m简支箱梁研究意义 |
| 1.7 本文技术路线与主要研究内容 |
| 2 基于桥梁动力响应的竖向自振频率限值研究 |
| 2.1 车桥消振理论 |
| 2.2 跨度32m、40m简支梁动力响应规律对比 |
| 2.3 基于动力系数的竖向自振频率限值 |
| 2.4 基于桥面加速度的竖向自振频率限值 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于车体加速度的变形变位设计限值研究 |
| 3.1 车桥耦合计算理论 |
| 3.2 基于列车运行舒适度的变形变位分析原则 |
| 3.2.1 挠跨比计算原则 |
| 3.2.2 残余徐变变形计算原则 |
| 3.2.3 墩台不均匀沉降计算原则 |
| 3.3 挠跨比限值 |
| 3.4 残余徐变变形限值 |
| 3.5 不均匀沉降限值 |
| 3.6 工后变形变位组合限值 |
| 3.7 车体加速度峰值规律 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 足尺试验梁设计 |
| 4.1 设计原则 |
| 4.2 结构设计 |
| 4.3 结构计算 |
| 4.3.1 运营阶段设计计算 |
| 4.3.2 预应力工况实体有限元计算 |
| 4.3.3 横框配筋计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 足尺试验梁试验 |
| 5.1 试验梁预制 |
| 5.2 试验加载系统 |
| 5.2.1 台座系统 |
| 5.2.2 七点加载模式 |
| 5.2.3 静载试验自动控制系统 |
| 5.3 整体受力性能测试 |
| 5.3.1 设计荷载测试 |
| 5.3.2 偏载试验 |
| 5.3.3 抗裂安全性能测试 |
| 5.3.4 预应力度及强度安全性能测试 |
| 5.4 终张拉梁端应力测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于桁架模型的极限承载能力分析 |
| 6.1 混凝土结构承载力分析理论 |
| 6.2 抗弯承载力分析 |
| 6.2.1 桁架模型 |
| 6.2.2 基于规范的承载力计算 |
| 6.3 抗剪承载力分析 |
| 6.3.1 整体抗剪承载力 |
| 6.3.2 基于弥散应力单元的抗剪承载力计算 |
| 6.4 抗扭承载力分析 |
| 6.4.1 转角软化桁架模型 |
| 6.4.2 基于规范的承载力计算 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 锚固区受力分析及配筋验算 |
| 7.1 简支梁D区设计理论 |
| 7.2 AASHTO规范计算 |
| 7.2.1 锚固力效应计算 |
| 7.2.2 腹板配筋验算 |
| 7.2.3 底板配筋验算 |
| 7.3 拉压杆模型计算 |
| 7.3.1 腹板配筋验算 |
| 7.3.2 底板配筋验算 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 徐变可靠度和车桥动力可靠度研究 |
| 8.1 时变可靠度理论 |
| 8.2 动力可靠度理论 |
| 8.2.1 首次超越失效机制 |
| 8.2.2 极值分布 |
| 8.3 可靠度计算方法 |
| 8.3.1 一次二阶矩法(FOSM法) |
| 8.3.2 蒙特卡洛法(Monte Carlo Method) |
| 8.3.3 拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS) |
| 8.4 残余徐变变形可靠度分析 |
| 8.4.1 40m简支箱梁残余徐变变形设计计算 |
| 8.4.2 徐变时变分析模型 |
| 8.4.3 一次二阶矩法可靠度分析 |
| 8.4.4 基于拉丁超立方的蒙特卡洛法可靠度分析 |
| 8.5 桥面竖向加速度可靠度分析 |
| 8.5.1 基本工况 |
| 8.5.2 基于可靠度的桥面加速度计算 |
| 8.5.3 参数灵敏度分析 |
| 8.6 车体竖向加速度随机性分析 |
| 8.6.1 基本工况 |
| 8.6.2 基于可靠度的加速度计算 |
| 8.6.3 参数灵敏度分析 |
| 8.7 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 高强再生混凝土研究现状 |
| 1.2.2 钢纤维高强混凝土研究现状 |
| 1.2.3 预应力高强混凝土梁研究现状 |
| 1.3 研究内容及流程 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究流程 |
| 第二章 混杂钢纤维高强再生混凝土力学性能试验研究 |
| 2.1 试验方案设计及方法 |
| 2.1.1 试验方案设计 |
| 2.1.2 试验原材料 |
| 2.1.3 试件制作 |
| 2.1.4 试验方法 |
| 2.2 试验结果与分析 |
| 2.2.1 抗压强度分析 |
| 2.2.2 劈拉强度分析 |
| 2.2.3 静力弹性模量分析 |
| 2.2.4 拉压比及弹强比分析 |
| 2.2.5 试块破坏形态分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 混杂钢纤维高强再生混凝土预应力梁抗裂性能试验研究 |
| 3.1 试验方案设计及方法 |
| 3.1.1 试验方案设计 |
| 3.1.2 试验原材料 |
| 3.1.3 试件制作 |
| 3.1.4 预应力张拉 |
| 3.1.5 试验方法 |
| 3.2 试验结果与分析 |
| 3.2.1 梁的特征荷载分析 |
| 3.2.2 裂缝形态分析 |
| 3.2.3 裂缝宽度分析 |
| 3.2.4 裂缝数量分析 |
| 3.2.5 平均裂缝间距分析 |
| 3.2.6 荷载-纵筋应变曲线分析 |
| 3.2.7 荷载-跨中挠度曲线分析 |
| 3.2.8 延性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 混杂钢纤维高强再生混凝土预应力梁抗裂度理论研究 |
| 4.1 开裂弯矩分析 |
| 4.2 最大裂缝宽度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 混杂钢纤维高强再生混凝土预应力梁有限元分析 |
| 5.1 有限元模型建立 |
| 5.1.1 基本假定 |
| 5.1.2 单元类型 |
| 5.1.3 材料模型及强化准则 |
| 5.1.4 有限元模型 |
| 5.1.5 网格划分 |
| 5.1.6 预应力施加方法 |
| 5.1.7 求解控制分析 |
| 5.2 有限元结果分析 |
| 5.2.1 应力分析 |
| 5.2.2 裂缝分析 |
| 5.2.3 挠度分析 |
| 5.2.4 模拟值与试验值对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A: 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 UHPC力学及其它性能的研究现状 |
| 1.2.2 UHPC构件力学性能及承载力的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文的技术路线 |
| 2 UHPC的配合比设计研究 |
| 2.1 UHPC的配合比设计试验 |
| 2.1.1 配合比方案 |
| 2.1.2 试件制作 |
| 2.1.3 试件加载 |
| 2.2 试验结果及分析 |
| 2.2.1 基于UHPC抗压强度的配合比设计 |
| 2.2.2 基于UHPC抗拉强度的配合比设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 UHPC单轴受压力学性能研究 |
| 3.1 单轴受压试验及结果分析 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验结果及分析 |
| 3.2 开裂变形及受压韧性分析 |
| 3.2.1 开裂变形 |
| 3.2.2 受压韧性 |
| 3.3 受压本构模型 |
| 3.3.1 上升-下降双线性本构模型 |
| 3.3.2 上升-水平双线性本构模型 |
| 3.3.3 本构模型的对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 UHPC单轴受拉力学性能研究 |
| 4.1 单轴受拉试验及结果分析 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验结果及分析 |
| 4.2 受拉本构模型 |
| 4.2.1 钢纤维UHPC的受拉本构模型 |
| 4.2.2 PVA纤维的UHPC受拉本构模型 |
| 4.2.3 混杂纤维的UHPC受拉本构模型 |
| 4.3 纤维粘结应力 |
| 4.3.1 纤维拉拔脱粘机理 |
| 4.3.2 纤维粘结应力分析 |
| 4.4 本构模型的对比分析 |
| 4.4.1 本文试验对比结果 |
| 4.4.2 既有文献对比结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 UHPC-NC复合梁抗弯性能研究 |
| 5.1 复合梁抗弯性能试验 |
| 5.1.1 试验材料及配合比 |
| 5.1.2 试件设计制作 |
| 5.1.3 试验加载 |
| 5.2 试验结果及分析 |
| 5.2.1 破坏形态 |
| 5.2.2 跨中截面应变曲线 |
| 5.2.3 荷载与变形关系曲线 |
| 5.3 复合梁抗弯承载力计算模型 |
| 5.3.1 基本假定 |
| 5.3.2 抗弯承载力分析 |
| 5.4 复合梁抗弯承载力对比分析 |
| 5.4.1 本文试验对比结果 |
| 5.4.2 既有文献对比结果 |
| 5.4.3 复合梁抗弯承载力参数分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 UHPC梁抗剪性能研究 |
| 6.1 UHPC梁抗剪性能试验 |
| 6.1.1 试验材料及配合比 |
| 6.1.2 试验梁设计制作 |
| 6.1.3 测点布置 |
| 6.1.4 试验加载 |
| 6.2 试验结果及分析 |
| 6.2.1 试验现象 |
| 6.2.2 破坏形态 |
| 6.2.3 荷载-挠度分析 |
| 6.2.4 荷载-钢筋应力分析 |
| 6.2.5 荷载-混凝土应变分析 |
| 6.3 延性及弯曲韧性 |
| 6.3.1 延性分析 |
| 6.3.2 弯曲韧性分析 |
| 6.4 UHPC梁抗剪承载力计算模型 |
| 6.4.1 混凝土抗剪承载力 |
| 6.4.2 箍筋抗剪承载力 |
| 6.4.3 纤维抗剪承载力 |
| 6.5 UHPC梁抗剪承载力对比分析 |
| 6.5.1 本文试验对比结果 |
| 6.5.2 既有文献对比结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状及不足 |
| 1.2.1 UHPC材料性能及本构研究 |
| 1.2.2 UHPC板受力性能研究 |
| 1.2.3 钢-UHPC组合桥面系研究 |
| 1.2.4 钢-混凝土组合梁理论研究 |
| 1.2.5 本研究的必要性 |
| 1.3 研究目标和总体思路 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 总体思路 |
| 第2章 组合桥面系UHPC材料基本力学性能研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 UHPC材料制备与养护 |
| 2.3 UHPC轴心受拉性能 |
| 2.3.1 狗骨试验设计 |
| 2.3.2 狗骨试验结果及分析 |
| 2.3.3 UHPC单轴受拉本构模型 |
| 2.4 UHPC轴心受压性能 |
| 2.4.1 抗压试验设计 |
| 2.4.2 棱柱体试验结果 |
| 2.4.3 立方体试验结果 |
| 2.4.4 UHPC单轴受压本构模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 UHPC桥面板冲切及弯曲性能试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 试验板设计 |
| 3.2.2 试件制作 |
| 3.2.3 材料性能 |
| 3.2.4 试验加载及量测方案 |
| 3.3 试验过程及破坏模式 |
| 3.3.1 冲切破坏模式 |
| 3.3.2 弯曲破坏模式 |
| 3.3.3 冲弯破坏模式 |
| 3.4 整体变形及局部应变分析 |
| 3.4.1 荷载-挠度关系 |
| 3.4.2 跨中挠度及其横向分布 |
| 3.4.3 试验板延性 |
| 3.4.4 混凝土板顶应变 |
| 3.4.5 钢筋网应变 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 UHPC桥面板冲切及弯曲性能理论分析和数值模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 冲切破坏受力机理及承载力计算 |
| 4.2.1 UHPC板冲切破坏机理 |
| 4.2.2 抗冲切承载力计算 |
| 4.2.3 抗冲切承载力计算公式对比 |
| 4.3 弯曲破坏受力机理及承载力计算 |
| 4.3.1 UHPC板弯曲破坏机理 |
| 4.3.2 UHPC板正截面承载力理论推导 |
| 4.3.3 抗弯承载力理论计算 |
| 4.3.4 弯曲破坏全过程纤维模型 |
| 4.4 UHPC桥面板三维精细有限元模拟 |
| 4.4.1 材料本构 |
| 4.4.2 单元类型和边界条件 |
| 4.4.3 网格尺寸 |
| 4.4.4 有限元模型验证 |
| 4.5 UHPC桥面板参数分析 |
| 4.5.1 桥面板厚度及配筋率的影响 |
| 4.5.2 桥面板跨度影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 钢-UHPC组合箱梁受力性能试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 钢-UHPC组合箱梁试验方案 |
| 5.2.1 组合箱梁试件设计 |
| 5.2.2 试件制作 |
| 5.2.3 材料性能 |
| 5.2.4 试验装置及加载方案 |
| 5.2.5 测点布置及量测方案 |
| 5.3 UHPC板收缩裂缝 |
| 5.4 弹性工况结果及分析 |
| 5.4.1 工况1 试验结果 |
| 5.4.2 工况2 试验结果 |
| 5.4.3 主要结果汇总 |
| 5.5 塑性工况结果及分析 |
| 5.5.1 主要结果汇总 |
| 5.5.2 破坏过程及荷载-挠度曲线 |
| 5.5.3 破坏模式 |
| 5.5.4 荷载-裂缝宽度关系 |
| 5.5.5 荷载-应变关系 |
| 5.5.6 UHPC板抗冲切承载力验算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 钢-UHPC组合箱梁受力性能理论分析及数值模拟 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 考虑剪力滞后、滑移效应以及钢腹板剪切变形的组合箱梁分析模型 |
| 6.2.1 理论分析模型及基本假定 |
| 6.2.2 截面各点应变及总势能 |
| 6.2.3 平衡微分方程及求解 |
| 6.2.4 解析解的验证 |
| 6.3 钢-UHPC组合箱梁精细数值模型 |
| 6.3.1 材料本构 |
| 6.3.2 单元类型和网格尺寸 |
| 6.3.3 界面及边界条件 |
| 6.3.4 模型验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 钢-UHPC组合箱梁桥面系静力性能及设计建议 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 钢-UHPC组合箱梁悬索桥全桥性能 |
| 7.2.1 工程案例基本参数 |
| 7.2.2 全桥杆系有限元模型 |
| 7.2.3 全桥计算结果对比 |
| 7.3 桥面系受力性能及优化建议 |
| 7.3.1 基础参数 |
| 7.3.2 精细有限元模型 |
| 7.3.3 荷载工况 |
| 7.3.4 UHPC桥面板厚度的影响 |
| 7.3.5 横隔板间距的影响 |
| 7.3.6 小纵梁间距的影响 |
| 7.3.7 参数分析小结及建议 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论和展望 |
| 8.1 论文的主要研究成果 |
| 8.2 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 钢-混凝土组合梁桥的现状与对策 |
| 1.1.1 钢-混凝土组合梁桥的现状 |
| 1.1.2 解决方法 |
| 1.2 钢-UHPC组合梁桥的发展与研究现状 |
| 1.2.1 UHPC材料简介及研究现状 |
| 1.2.2 钢-UHPC组合桥梁的研究与应用现状 |
| 1.2.3 UHPC裂缝宽度计算理论研究现状 |
| 1.2.4 钢-UHPC连续组合梁内力重分布研究现状 |
| 1.2.5 钢-UHPC组合梁的经济性能评估 |
| 1.3 本文研究意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 钢-UHPC连续组合梁受力性能试验研究 |
| 2.1 试验概况 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 材料特性 |
| 2.1.3 加载与测试 |
| 2.2 试验结果与分析 |
| 2.2.1 破坏模式 |
| 2.2.2 荷载-位移曲线 |
| 2.2.3 开裂特征 |
| 2.2.4 应变分布 |
| 2.2.5 相对滑移 |
| 2.2.6 弯矩-曲率关系 |
| 2.3 UHPC名义开裂强度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钢-UHPC连续组合梁受力性能有限元分析 |
| 3.1 有限元模型 |
| 3.1.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.1.2 单元类型 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.1.4 材料本构模型 |
| 3.1.5 网格敏感性分析 |
| 3.2 结果对比分析 |
| 3.2.1 荷载-位移曲线 |
| 3.2.2 荷载-钢筋应变曲线 |
| 3.2.3 荷载-中支点横向应变分布 |
| 3.3 参数分析 |
| 3.3.1 钢梁腹板厚度(t_w) |
| 3.3.2 钢梁底板厚度(t_b) |
| 3.3.3 钢梁屈服强度(f_y) |
| 3.3.4 UHPC立方体抗压强度(f_c) |
| 3.3.5 UHPC轴心抗拉强度(f_t) |
| 3.3.6 UHPC肋高(h_r) |
| 3.3.7 UHPC顶板高度(h_t) |
| 3.3.8 UHPC板内纵向配筋率(r_l) |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钢-UHPC连续组合梁UHPC板裂缝宽度计算 |
| 4.1 普通配筋混凝土裂缝宽度计算理论 |
| 4.1.1 粘结-滑移理论 |
| 4.1.2 无粘结-滑移理论 |
| 4.1.3 综合分析法 |
| 4.1.4 数理统计法 |
| 4.2 普通钢-混凝土组合梁裂缝宽度计算 |
| 4.2.1 哈尔滨建筑工程学院吴振声等建议公式 |
| 4.2.2 清华大学聂建国等建议公式 |
| 4.2.3 中南大学余志武等建议公式 |
| 4.2.4 湖南大学季晓康建议公式 |
| 4.2.5 石家庄铁道学院张彦玲等建议公式 |
| 4.3 配筋UHPC裂缝宽度计算公式 |
| 4.3.1 欧洲模式规范Model Code 2010公式 |
| 4.3.2 法国UHPFRC-2013规范推荐公式 |
| 4.3.3 Leutbecher-Fehling模型公式 |
| 4.3.4 Yuguang等提出的模型公式 |
| 4.4 连续组合梁UHPC板裂缝宽度计算结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 钢-UHPC连续组合梁内力重分布性能研究 |
| 5.1 连续组合梁的内力重分布性能 |
| 5.1.1 组合梁的内力重分布分析 |
| 5.1.2 连续组合梁的内力重分布计算 |
| 5.2 组合梁截面塑性抗弯承载力 |
| 5.2.1 传统组合梁截面塑性抗弯承载力计算 |
| 5.2.2 钢-UHPC连续组合梁截面塑性抗弯承载力计算 |
| 5.2.3 截面抗弯承载力计算结果与分析 |
| 5.3 钢-UHPC连续组合梁弯矩调幅系数 |
| 5.3.1 现行组合梁弯矩调幅系数 |
| 5.3.2 组合梁弯矩调幅系数计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间参与或主持的科研项目 |
| 附录B 攻读学位期间的主要学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超高性能混凝土研究现状 |
| 1.2.1 超高性能混凝土应用现状 |
| 1.2.2 国内外超高性能混凝土研究现状 |
| 1.2.3 各国混凝土梁抗弯设计方法 |
| 1.3 存在问题及本文研究内容 |
| 1.3.1 存在的问题 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 LUHPC梁抗弯试验方案设计 |
| 2.1 LUHPC原材料及配合比 |
| 2.2 LUHPC基本物理力学性能测试 |
| 2.2.1 立方体抗压强度 |
| 2.2.2 棱柱体轴心抗压强度和弹性模量 |
| 2.2.3 抗折强度 |
| 2.2.4 立方体劈裂抗拉强度 |
| 2.2.5 钢筋力学性能测试 |
| 2.3 LUHPC试验梁模型和加载方案 |
| 2.3.1 试验梁模型制作 |
| 2.3.3 加载方案及测点布置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 LUHPC梁抗弯性能分析 |
| 3.1 试验现象描述 |
| 3.1.1 LUHPC梁破坏现象 |
| 3.1.2 高强混凝土梁破坏现象 |
| 3.1.3 裂缝的分布发展规律 |
| 3.2 荷载-挠度曲线 |
| 3.2.1 LUHPC梁荷载-挠度曲线 |
| 3.2.2 高强混凝土梁荷载-挠度曲线 |
| 3.3 混凝土应变与钢筋应变分析 |
| 3.3.1 跨中混凝土应变分析 |
| 3.3.2 跨中钢筋应变分析 |
| 3.4 开裂荷载、极限承载力与延性分析 |
| 3.4.1 配筋率、钢筋强度与开裂荷载的关系 |
| 3.4.2 配筋率、钢筋强度与极限承载力的关系 |
| 3.4.3 配筋率与延性的关系 |
| 3.5 抗弯刚度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 LUHPC梁抗弯承载力计算方法 |
| 4.1 LUHPC梁开裂荷载的计算方法 |
| 4.1.1 现有开裂荷载的计算方法 |
| 4.1.2 LUHPC梁开裂弯矩修正计算 |
| 4.2 LUHPC梁裂缝宽度修正计算 |
| 4.2.1 平均裂缝间距计算 |
| 4.2.2 裂缝宽度计算 |
| 4.3 LUHPC梁抗弯承载力计算 |
| 4.3.1 国内外有关抗弯承载力计算方法 |
| 4.3.2 LUHPC梁抗弯承载力计算修正公式 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 高强钢筋和UHPC的研究概况 |
| 1.2.1 高强钢筋 |
| 1.2.2 超高性能混凝土 |
| 1.2.3 高强钢筋UHPC构件研究概况 |
| 1.3 尺寸效应对钢筋混凝土梁受剪性能影响的研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 高强钢筋UHPC梁试验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高强钢筋力学性能试验 |
| 2.3 UHPC力学性能试验 |
| 2.3.1 UHPC材料配合比 |
| 2.3.2 UHPC力学性能试验 |
| 2.3.3 UHPC微观结构分析 |
| 2.4 试验设计 |
| 2.4.1 试件设计 |
| 2.4.2 试件制作 |
| 2.4.3 加载方式与测点布置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高强钢筋UHPC梁试验现象及分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验现象及分析 |
| 3.2.1 试验现象 |
| 3.2.2 试验现象比较分析 |
| 3.3 试件挠度分析 |
| 3.4 试件剪切延性分析 |
| 3.5 试件应变分析 |
| 3.5.1 纵向受拉钢筋应变分析 |
| 3.5.2 混凝土应变分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 尺寸效应对梁斜截面抗裂性能的影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 斜裂缝的产生和分类 |
| 4.3 斜裂缝出现时间 |
| 4.4 尺寸效应对梁主斜裂缝的影响 |
| 4.4.1 尺寸效应对梁主斜裂缝倾角的影响 |
| 4.4.2 尺寸效应对梁主斜裂缝投影长度的影响 |
| 4.4.3 尺寸效应对梁主斜裂缝宽度的影响 |
| 4.5 高强钢筋UHPC梁斜裂缝开裂荷载 |
| 4.5.1 尺寸效应对斜裂缝开裂荷载的影响 |
| 4.5.2 斜裂缝开裂荷载的计算 |
| 4.5.3 试验值与计算值的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 尺寸效应对梁受剪承载力的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 简介国内外规范受剪承载力计算式 |
| 5.3 简介受剪承载力计算理论 |
| 5.3.1 桁架理论 |
| 5.3.2 塑性理论 |
| 5.3.3 极限平衡理论 |
| 5.4 高强钢筋UHPC梁受剪承载力计算 |
| 5.4.1 尺寸效应对梁受剪承载力的影响 |
| 5.4.2 受剪承载力的建议计算式 |
| 5.4.3 试验值与计算值的对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 抗剪连接件力学性能 |
| 1.2.2 组合梁正弯矩区力学性能 |
| 1.2.3 组合梁负弯矩区力学性能 |
| 1.2.4 组合梁负弯矩区开裂控制 |
| 1.3 有待进一步完善的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 钢-混凝土组合梁负弯矩区静力性能试验研究 |
| 2.1 静力试验细节 |
| 2.1.1 试验梁设计 |
| 2.1.2 试验方案 |
| 2.1.3 测试内容和方法 |
| 2.1.4 材料特性 |
| 2.2 静力性能试验结果和分析 |
| 2.2.1 主要试验结果及破坏形态 |
| 2.2.2 荷载-变形曲线及受力过程 |
| 2.2.3 混凝土应变 |
| 2.2.4 钢筋应变 |
| 2.2.5 钢梁应变 |
| 2.2.6 剪力件应变 |
| 2.2.7 钢梁与混凝土板相对滑移 |
| 2.3 静载作用下组合梁负弯矩区裂缝发展规律 |
| 2.3.1 裂缝宽度 |
| 2.3.2 裂缝发展过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢-混凝土组合梁负弯矩区疲劳性能试验研究 |
| 3.1 疲劳试验细节 |
| 3.1.1 疲劳性能试验 |
| 3.1.2 剩余力学性能试验 |
| 3.2 疲劳性能试验结果和分析 |
| 3.2.1 主要试验结果及破坏形态 |
| 3.2.2 疲劳寿命分析 |
| 3.2.3 疲劳荷载下的挠度发展 |
| 3.2.4 疲劳荷载下的钢筋应变发展 |
| 3.2.5 疲劳荷载下的钢梁应变发展 |
| 3.2.6 疲劳荷载下的剪力件应变发展 |
| 3.2.7 疲劳荷载下的滑移发展 |
| 3.3 剩余力学性能试验结果和分析 |
| 3.3.1 主要试验结果及破坏形态 |
| 3.3.2 荷载-挠度曲线及弯曲刚度 |
| 3.4 疲劳荷载作用下组合梁负弯矩区裂缝发展规律 |
| 3.4.1 裂缝宽度 |
| 3.4.2 裂缝分布形态 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 疲劳荷载作用下组合梁负弯矩区变形计算模型 |
| 4.1 连续组合梁负弯矩区受力及变形分析 |
| 4.2 疲劳荷载作用下负弯矩区残余挠度计算模型 |
| 4.2.1 首次预裂卸载残余挠度 |
| 4.2.2 疲劳荷载作用下的残余挠度 |
| 4.2.3 跨中总残余挠度 |
| 4.2.4 残余挠度模型验证 |
| 4.3 疲劳荷载作用下负弯矩区总挠度计算模型 |
| 4.3.1 组合梁负弯矩区抗弯刚度计算方法 |
| 4.3.2 疲劳荷载作用下负弯矩区总挠度 |
| 4.3.3 挠度计算模型验证 |
| 4.4 参数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 组合梁负弯矩区裂缝间距和宽度计算模型 |
| 5.1 组合梁负弯矩区裂缝间距计算 |
| 5.1.1 静力荷载作用下裂缝间距 |
| 5.1.2 疲劳荷载作用下裂缝间距 |
| 5.2 静力荷载作用下裂缝宽度数值计算模型 |
| 5.2.1 模型本构关系 |
| 5.2.2 裂缝截面处钢筋应力 |
| 5.2.3 结构的单元划分及平衡关系 |
| 5.2.4 裂缝宽度计算模型 |
| 5.2.5 计算模型验证 |
| 5.3 疲劳荷载作用下裂缝宽度数值计算模型 |
| 5.3.1 模型本构关系 |
| 5.3.2 裂缝截面处钢筋应力 |
| 5.3.3 裂缝宽度计算模型 |
| 5.3.4 计算模型验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 CFRP增强组合梁负弯矩区静力性能有限元分析 |
| 6.1 有限元分析模型 |
| 6.1.1 单元类型和网格划分 |
| 6.1.2 材料本构关系模型 |
| 6.2 模型验证及结果分析 |
| 6.2.1 荷载-挠度曲线 |
| 6.2.2 荷载-应变曲线 |
| 6.2.3 屈服状态及裂缝发展 |
| 6.3 参数分析 |
| 6.3.1 CFRP布置宽度 |
| 6.3.2 CFRP布置位置 |
| 6.3.3 CFRP布置层数 |
| 6.3.4 纵向钢筋配筋率 |
| 6.3.5 抗剪连接程度 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 RPC的研究及应用现状 |
| 1.2.1 RPC材料性能 |
| 1.2.2 RPC研究概况 |
| 1.2.3 RPC应用现状 |
| 1.3 RPC柱研究现状 |
| 1.4 高强钢筋混凝土柱研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第2章 HRB500 级钢筋RPC中长柱偏压试验研究 |
| 2.1 试件设计与加载方案 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 试验柱制备 |
| 2.1.3 试验柱安装与测试装置 |
| 2.1.4 构件加载方案 |
| 2.2 材料特性 |
| 2.2.1 RPC材性试验 |
| 2.2.2 钢筋材性试验 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 试验柱加载现象及破坏形态 |
| 2.3.2 试验结果汇总 |
| 2.3.3 试验柱挠度 |
| 2.3.4 柱中RPC应变 |
| 2.3.5 纵向钢筋应变 |
| 2.4 偏压柱承载力计算 |
| 2.4.1 偏压构件承载力计算公式 |
| 2.4.2 试验结果与计算结果比较 |
| 2.5 偏压柱裂缝间距及裂缝宽度计算 |
| 2.5.1 平均裂缝间距计算 |
| 2.5.2 最大裂缝宽度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 钢筋RPC偏压柱数值分析 |
| 3.1 非线性数值分析方法 |
| 3.1.1 截面数值分析方法 |
| 3.1.2 构件数值分析方法 |
| 3.2 非线性程序验证 |
| 3.3 偏压柱参数分析 |
| 3.3.1 参数选择 |
| 3.3.2 试件概况 |
| 3.3.3 分析结果 |
| 3.3.4 参数影响分析 |
| 3.4 二阶效应分析 |
| 3.4.1 偏心距增大系数公式推导 |
| 3.4.2 偏心距增大系数建议公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 RPC加固混凝土箱梁应用研究 |
| 4.1 工程背景 |
| 4.2 缺陷影响分析 |
| 4.3 处治措施 |
| 4.3.1 方案比较 |
| 4.3.2 处治措施 |
| 4.4 处治效果分析 |
| 4.5 实桥检测结果 |
| 4.5.1 测试方案 |
| 4.5.2 检测结果 |
| 4.6 加固截面非线性分析 |
| 4.6.1 模型简化 |
| 4.6.2 截面非线性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
