郭琨[1]（2021）在《钢管粉煤灰混凝土的超短期徐变和轴压应力应变关系》文中进行了进一步梳理钢管混凝土组合构件,因其承载力高、抗震性能好、施工方便、经济性能优等特点,已经成为土木工程领域广泛应用的组合形式。同时粉煤灰作为水泥的可替代材料,研究粉煤灰混凝土在组合结构中的应用不仅对节约资源保护环境有重要意义,同时也符合土木工程可持续发展的理念。作为结构时效问题的研究重点,徐变对钢管混凝土结构的力学性能具有显着的影响。持续荷载作用下,核心混凝土的徐变会影响钢管与混凝土之间的界面粘结,钢管混凝土结构的力学性能也随之发生变化。目前对粉煤灰混凝土及钢管粉煤灰混凝土的徐变及徐变后力学性能缺少系统性的研究,对此,本文从混凝土粘弹性发展的角度出发,开展了一系列的试验和理论研究。主要研究内容如下:（1）基于28天养护龄期的粉煤灰混凝土等强度设计,完成三种粉煤灰掺量（0%、20%、40%）的C60混凝土配制。以不同的持荷时间和粉煤灰掺量为主要影响参数,对C60粉煤灰混凝土试件,进行超短期徐变及徐变恢复试验。通过数据分析,得到粉煤灰混凝土起始变形、徐变、滞后恢复变形、名义残余变形以及加卸载弹性模量的变化及发展规律。为了更为纯粹的反映材料自身的粘弹性性能,将持荷时间控制在秒、分、时三个时间维度。（2）将既有的徐变及徐变恢复模型计算结果与试验结果进行对比分析,指出既有模型在超短期徐变预测方面的特点和差异。基于分数阶粘弹性理论,提出了超短期徐变及徐变恢复的统一计算模型,并结合粉煤灰混凝土的试验结果对分数阶粘弹性模型进行验证及参数分析。最终得到以持荷时间和粉煤灰掺量为变量的分数阶粘弹性徐变及徐变恢复预测模型。（3）为了系统性地研究粉煤灰混凝土在结构中的应用,以相同粉煤灰混凝土配合比制备钢管粉煤灰混凝土。同样完成秒、分、时三个时间维度的超短期徐变及徐变恢复试验,从而得到组合构件的各种特征变形和加卸载组合弹性模量的变化规律。（4）将已获得的粉煤灰混凝土分数阶徐变及徐变恢复预测模型引入到组合构件中,并将试验结果与既有的钢管混凝土徐变及徐变恢复模型进行对比分析,讨论既有模型的适用性。同时在低应力级别作用下,考虑到组合构件的粘弹性发展规律,提出了组合构件的超短期徐变及徐变恢复的统一分数阶粘弹性模型,并结合试验数据进行参数分析。（5）建立超短期徐变后的粉煤灰混凝土及钢管粉煤灰混凝土的应力应变关系。首先按照相关规范对徐变恢复后的试件和参比用试件进行破坏性试验,得到了应力应变关系曲线以及峰值应力、峰值应变等特征点的变化规律。建立了粉煤灰混凝土及核心约束粉煤灰混凝土的塑性损伤（CDP）模型,并通过有限元模拟以验证该模型的准确性。
蔡昊男[2]（2021）在《基于柔度张量等效的混凝土非线性徐变性能研究》文中进行了进一步梳理混凝土在长期持续荷载会发生徐变,当荷载较高时徐变会体现出非线性,混凝的非线性徐变将会对长期服役的混凝土结构造成影响。由于混凝土本身为一种多相复合材料,力学特性较为复杂,目前对于混凝土非线性徐变的研究大多采用宏观拟合的方式,并没有揭示混凝土非线性徐变的机理。本文开展了混凝土在长期高荷载作用下的徐变试验,研究了混凝土在高持续荷载下混凝土的力学特性以及损伤随应变能的演化规律,建立了混凝土在单轴和徐变荷载下损伤演化的联系,基于柔度张量等效原理建立了混凝土非线性徐变计算模型。本文主要研究内容有以下几个方面:（1）进行混凝土高持续荷载单轴抗压徐变试验,分析了徐变作用下应变随时间演化关系、应变率随时间演化关系、损伤随时间演化关系、损伤随应变演化关系。通过分析混凝土在徐变作用下应变能累积导致微裂纹扩展演化的条件,分析了损伤随应变能的演化关系。（2）通过混凝土单轴抗压试验的损伤演化规律研究,研究了单轴和徐变荷载下混凝土损伤演化等效关系,建立了基于柔度张量等效的混凝土非线性徐变模型,提出了新的混凝土非线性徐变计算方法,并与试验值进行对比,阐释混凝土在高持续荷载单轴抗压状态下损伤演化的机理。（3）采用本文提出的模型研究了混凝土的徐变破坏时间、破坏应变和持荷大小的关系,分析了高持续荷载下混凝土的损伤应变和总应变的关系,阐明了混凝土在高持续荷载下的徐变破坏机理。
双超[3]（2021）在《钢筋混凝土结构几何和材料非线性实用计算方法研究》文中研究说明钢筋混凝土结构的稳定问题是几何非线性问题,即荷载与变形的发展已不再局限为线性关系。通常使用两类方法来计算钢筋混凝土结构的几何和材料非线性,一类是直接法,即有限元软件计算,直接得到二阶内力;另一类是间接法,即计算二阶效应放大系数（内力和变形的放大系数）,通过对一阶内力放大间接得到二阶内力,这也是目前规范（《混凝土结构设计规范》等）使用的方法,最后用这两种方法得到的二阶内力小于一阶抵抗进行强度和配筋计算。以上计算方法存在一些的问题:有限元的结果是否正确;在计算二阶时叠加原理失效,该如何考虑;如何从一阶内力得到二阶内力;如何准确的将结构层次计算转化为杆件层次计算;如何得到实用的计算方法;如何考虑抵抗端和作用端分开计算产生误差。这些即是钢筋混凝土结构几何和材料非线性基础理论研究的组成部分,也是目前规范需要补充完善的内容。因此本文采用结构到杆件再到截面的实用方法进行研究:在结构层次上,本文提出一新的计算模型—“弹簧-摇摆柱模型”来计算结构的临界承载力,通过原结构向扩展结构的转化,将临界力与刚度联系到一起,将原本计算临界力的超越方程变成了代数方程,能考虑同层柱间的相互支援作用以及层与层间的支援作用,弥补了规范中计算长度系数法的不足。在杆件层次,通过模型柱的曲率假设将杆件层次转化为截面层次。在截面层次上,通过应变—应力—一阶承载力—二阶承载力的流程进行计算,计算中采用应变法进行公式推导。与传统的应力法比较,其优势在于可以考虑材料完整的本构关系,可以将作用端与抵抗端耦合计算,同时本文的应变法无需进行等效矩形应力换算,计算公式为代数方程,无需迭代。本文的主要研究内容有:（1）利用弹簧—摇摆柱模型定义了结构内刚度和外刚度的概念,并进一步推导了分离柱内、外刚度的计算公式。利用K-P模型（K代表弹簧,P代表摇摆柱Pendulum）来建立的框架临界方程为代数方程,求解十分简单。K-P模型的核心是:不在框架自身上（原结构上）建立临界方程,而是将框架上的荷载移到附加的摇摆柱上（扩展结构上）建立临界方程。这样可使得框架整体稳定临界力的求解得到极大的简化。该方法的求解思路明确,计算公式是代数方程,能考虑同层柱之间的相互支援作用以及层与层的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足。（2）通过挠度法将框架结构临界力的求解转化为计算结构特殊点的位移,推导了单层及多层框架计算长度系数的公式,最后根据欧拉公式便可以求得框架每根柱的临界力。本方法是以整个框架结构为对象进行研究,可以很好的考虑框架中各柱的相互作用,推导的公式对于单层或多层,单跨或多跨或是不对称荷载,框架参数不均匀等都有着很好的适用性。（3）基于完整的混凝土和钢筋本构关系,可以利用混凝土和钢筋的全部应变,无需进行等效矩形应力的换算,推导了矩形截面一阶承载力的应变法,是由应变计算应力,进而计算得到内力的方法;在计算二阶承载力时,分别采用数值积分法和模型柱法两种方法,得到了矩形截面柱的荷载—挠度曲线和轴力—弯矩相关曲线,最后基于构件的极限状态,推导了截面极限曲率的简化公式,得到了二阶承载力计算的简化公式和诺谟图,可以根据外荷载计算配筋,也可以根据截面参数预估构件的承载力,可以应用于实际工程以及对于有限元软件计算结果正确性进行验证。（4）用解析方法推导了圆形截面相应的计算公式,据此得到了实用计算图表（诺谟图）。推导中根据《混凝土结构设计规范》中混凝土和钢筋本构关系的相关规定,针对短柱和细长柱均分别划分了5个极限应变区域,进而可由应变确定应力及内力,推导了截面的二阶承载力简化计算公式,因采用无量纲推导,本文公式可以适用于不同钢筋级别以及C50以下所有的混凝土强度等级,对于强度等级大于C50的混凝土构件,仅仅只需要替换文中的本构关系,可以应用于实际工程以及对于有限元软件计算的结果正确性进行验证。（5）使用应变法进行计算矩形截面双向偏压承载力,所谓应变法就是从应变出发,通过《混凝土结构设计规范》给出的混凝土和钢筋的本构关系,得到极限应变图,即应变已知,后通过应变—应力—承载力的流程进行计算,避免了须迭代求解的问题,在公式推导中使用合力矩及对应的斜放截面求解这种计算问题,避免了叠加问题。公式推导及诺谟图的制作均采用无量纲形式,具有适用性强,计算快速方便等特点,是双向偏心受压截面配筋计算或强度验算很好的实用计算工具。
丁艳超[4]（2020）在《大跨径梁拱组合刚构桥结构力学行为与拱梁结合构造研究》文中研究指明随着我国交通体系不断完善,山区公路桥梁逐渐增多,预应力混凝土连续刚构桥成为主跨100～250m内的主导桥型,但在长期实践中却发现存在自重荷载大、跨中下挠、根部腹板开裂等病害。为此,挖空桥墩根部梁腹形成的梁拱组合刚构桥构造在大跨度桥梁中得到更多关注。本文在调研既有梁拱组合连续刚构桥梁设计参数、综述此类桥型相关研究现状的基础上,揭示了梁拱组合体系的演化过程,探究梁拱组合刚构体系桥梁的合理构造,提出新型拱梁结合部构造并开展试验比较空腹率、V叉挑板式过渡构造等对拱梁结合部角隅节点的受力性能的影响,探究结合部受力机理,提出了拱梁结合部角隅节点承载力计算方法。本文的主要研究工作如下:1.基于拓扑演化原理,揭示了梁拱组合体系的演化过程,提出以拉压杆模型分析梁拱组合结构体系,探讨梁拱组合刚构体系构造的合理性;通过不同结构体系力学性能比较,明确梁拱组合刚构体系在大跨度桥梁结构中的优越性;建立了考虑受压杆件轴向刚度的理论分析力学模型,给出了墩顶负弯矩、跨中位移等关键参数的力学表达式;基于特定条件,探究矢跨比、刚构水平长度、边中跨比、跨中主梁刚度、主拱刚度等参数对关键点变形、内力的影响规律。2.基于有限元理论和C#语言,开发了针对梁拱组合刚构桥构造的有限元自动化建模程序,建立了可精细化考虑全桥纵向布置、拱曲线构造、变截面细部尺寸、下部基础刚度、钢束张拉释放等因素的有限元模型,对成桥状态的合理构造、施工短期状态下拉索合理布置的影响进行分析;通过单变量分析和多变量正交分析,得到了矢跨比、空腹比、边中跨比和梁高等参数对结构受力的影响规律,探讨梁拱组合刚构体系桥梁合理构造;对施工过程临时拉索布置进行优化分析,提出了适用于梁拱组合刚构桥空腹段主梁临时拉索优化的一种“均分渐进”实用索力优化方法。3.提出了新型拱梁结合部节点构造,开展3个模型试验,明确拱梁结合部正常使用工况和极限破坏工况下的裂缝发展与分布、荷载-位移曲线、荷载-应变关系、极限承载力、破坏形态。比较了新型结构与V叉挑板式过渡构造、变挖空率在承载力、变形能力、破坏形态的影响。结果显示,在正常使用工况下,结构始终处于线弹性工作状态;在破坏工况的加载下,试件破坏为上下弦张开后的上弦梁弯剪破坏;新型拱梁结合部构造的承载力较高,V叉挑板式过渡构造对缓解局部应力集中现象有利,而提高挖空率能够明显改善结构的延性。4.建立了多组拱梁结合部的节点精细化有限元模型,对加载全过程开展数值模拟,对试验结果进行互相验证并展开机理分析;利用影响矩阵分析法,根据Von-Mises应力相似追踪的原则构建局部有限元模型的力边界条件,展开了基于塑性损伤模型的拱梁结合部极限承载能力有限元分析,计算了18个不利荷载组合拱梁结合部极限承载力,结果显示:对于18个可能存在的不利荷载工况中,上弦梁最大正弯矩组合是拱梁结合部最不利且起控制作用的荷载工况;拱梁结合部的破坏从上弦梁底板混凝土受拉破坏开始,随着荷载的增大破坏面逐渐扩展至上弦腹板,至上弦梁顶板压溃;最不利荷载工况下拱梁结合部极限承载因子大于2.0,有较高的安全储备。5.建立18组54个非线性有限元模型,开展参数化分析,探究混凝土强度、钢筋强度、挖空率对拱梁结合部受力性能的影响。基于角隅节点弯剪受力机理,对比分析中国、欧洲与美国规范的计算方法,分析各规范对拱梁结合部承载力计算的合理性,以上弦杆弯曲破坏、弯剪破坏为主要破坏形态,提出了考虑配筋率、配束率、梁拱夹角等多个构造参数的拱梁结合部承载力计算方法,并对下弦杆和跨中梁段提出构造要求。
胡俊德[5]（2020）在《钢板-UHPC-NC组合梁桥抗弯性能试验研究》文中进行了进一步梳理在我国,中小跨径桥梁是交通网络中重要的组成部分,但传统中小跨径桥梁普遍存在主梁开裂、过度下挠和桥面铺装易破损等病害,同时预应力反拱不均匀问题也难以解决。传统中小跨径混凝土桥梁结构尺寸及自重大,使得中小跨径桥梁装配化率低,制约了中小跨径桥梁的进一步发展。针对上述问题,基于超高性能混凝土（UHPC）优越的力学性能和耐久性,本文提出了一种具有良好经济性并能加速建造进程的新型装配式钢板-超高性能混凝土-普通混凝土（NC）组合桥梁结构,并依托实际工程项目,对其抗弯性能和收缩徐变效应进行了分析研究。本文主要工作内容和结论如下:（1）根据依托工程项目需求,提出了跨径为30m的钢板-UHPC-NC组合梁桥方案,为了研究组合桥的裂缝发展情况及分布规律、受弯极限承载力以及破坏模式,对一片1:2的缩尺试验梁进行了抗弯加载试验。根据试验结果,对依托工程组合梁方案的钢筋布置进行了优化,优化方案满足依托工程抗弯设计要求。（2）在试验梁制作过程中,对钢板-UHPC组合结构的应变及温度进行了测量,得到了UHPC在钢板约束下的收缩规律,并计算分析了UHPC在预制过程中因钢板约束而产生的残余应力;同时采用内力分配法建立了钢板-UHPC-NC组合梁收缩、徐变重分布内力的计算模型,计算结果表明收缩、徐变会使UHPC下缘产生不可忽略的拉应力（6.24MPa）,且拉应力随着UHPC徐变系数和加载龄期的增长而减小。（3）结合缩尺模型的抗弯试验结果,建立了试验梁的ABAQUS有限元模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,能很好地模拟钢板-UHPC-NC组合梁的受弯性能。对结构抗弯性能进行了参数分析,分析结果表明:提高组合梁钢板厚度和钢板屈服强度能大幅提高结构极限承载力;提高UHPC抗拉强度仅能略微提高组合梁的极限承载力,而NC抗压强度对极限承载力基本没有影响;钢板厚度和UHPC抗拉强度对组合梁开裂后的刚度影响较大,而钢板屈服强度和NC抗压强度对裂后刚度基本没有影响。（4）对钢板-UHPC-NC组合梁的受弯承载力进行了计算分析,并采用等效矩形应力图的方法推导了考虑UHPC抗拉作用的抗弯承载力简化计算公式,计算结果与试验及有限元分析结果基本一致。同时,对不考虑UHPC抗拉作用的承载力进行了计算分析,结果表明不考虑UHPC抗拉时,承载力降低7%～15.5%。
倪彤元[6]（2020）在《掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特性及其评价》文中研究指明高强混凝土比普通混凝土更容易发生早期开裂,其体积变形是引起早期开裂的重要原因。拉伸徐变是混凝土早期体积变形的的重要组成部分,因此早龄期混凝土拉伸徐变是混凝土早期开裂预测和控制研究的重要内容和基础,在理论和实践上均具有重要意义。加入掺合料（如粉煤灰、矿渣粉（本文简称矿粉））是改善高强混凝土早期抗裂性能既经济又有效的方法。在约束条件下,高强混凝土的早期开裂风险与其内部应力发展、体积变化发展、结构中的约束形式、约束程度以及混凝土早期弹性模量、极限拉伸强度、拉伸徐变等性能的发展与变化密切相关。徐变会改变高强混凝土内部的应力分布,缓解约束条件下混凝土内部拉应力的发展,对降低高强混凝土早期开裂风险发挥重要作用。本文以掺合料高强混凝土（C50）为研究对象,以不同掺合料（粉煤灰、矿粉）与掺合料掺量水平（包括不含掺合料的对照组-Ref.,10%粉煤灰-FA10,20%粉煤灰-FA20,30%粉煤灰-FA30,50%矿粉-BS50,20%粉煤灰+25%矿粉-FA20BS25）、不同荷载水平（应力强度比为0.2、0.3、0.4）、不同加载龄期（1d、2d、3d、5d、7d）为实验参数,通过实验研究掺合料净浆早龄期拉伸弹性模量发展及掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特性;分析用现有拉伸徐变模型来预测评价掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变的适用性;在ZC模型中引入掺合料因子以探寻掺合料对早龄期拉伸徐变的影响规律,并引用第三方实验结果进行验证分析。就本文研究范围,可归纳得到以下主要结论:（1）与对照组相比,掺合料高强混凝土的拉伸弹性模量在早龄期有所下降,反映其拉伸刚度下降,柔度上升,抗变形能力增强;净浆的拉伸弹性模量随龄期发展与混凝土并不一致,混凝土拉伸弹性模量明显大于净浆对应同龄期拉伸弹性模量,是其净浆拉伸弹性模量的一倍以上。（2）粉煤灰高强混凝土的水化温升相对于对照组明显降低;矿粉高强混凝土水化温升较对照组高,并且达到温峰的龄期也比对照组早。粉煤灰高强混凝土28d龄期自收缩量值较对照组降低20%以上,但自收缩量值减小并非随粉煤灰掺量的增加而单调增加。矿粉的掺加也降低了高强混凝土的自收缩,但效果没有粉煤灰显着。（3）随着粉煤灰掺量增加,其对高强混凝土早龄期拉伸徐变的影响增大。加载龄期为1d、2d时,粉煤灰掺量10%时可以有效发挥“微集料效应”,对掺合料高强混凝土早龄期徐变起到抑制作用。矿粉对高强混凝土早龄期拉伸徐变有削弱作用。初始加载龄期对高强混凝土拉伸徐变值影响显着。加载初期的拉伸徐变发展较快,在加载持荷的前3d发生的拉伸徐变达到持荷28 d的拉伸徐变值一半以上。对照组初始加载龄期为3 d持荷至28d的拉伸徐变值是初始加载龄期为1d时的71%,初始加载龄期为7 d时则为37%。这种现象掺粉煤灰各组则更加明显,随着粉煤灰掺量的增加,这种趋势得到增强。矿粉组也存在类似规律。（4）掺合料高强混凝土的早龄期拉伸徐变并非是所有加载龄期均符合―Davis-Glanvile‖的线性法则。实验结果表明徐变的―Davis-Glanvile‖线性法则在无掺合料高强混凝土中仍然适用。掺合料高强混凝土早龄期的拉伸徐变也在一定龄期后表现出线性徐变特征,但呈现线性特征的加载龄期较无掺合料混凝土推迟,且加载龄期越迟,其线性特征越明显,这种加载龄期的影响随掺合料掺量的增加表现的越显着。（5）持荷早期阶段的混凝土表现出加载龄期越早,拉伸徐变速率越大的趋势,拉伸徐变速率随持荷龄期呈幂函数下降;进入持荷中期,徐变速率渐趋稳定,呈指数函数下降;进入持荷后期,徐变速率基本稳定,各实验组的徐变速率值差异不大。掺合料对拉伸徐变速率的影响表现为:初始加载龄期越早,影响越显着。粉煤灰掺量越高,拉伸徐变速率越大。与对照组相比较,掺合料对混凝土拉伸徐变速率的影响随着持荷时段的延长逐步衰减:持荷早期时段影响最显着,持荷中期时段影响减小,持荷后期时段影响可以忽略。（6）对比分析FA30早龄期拉伸徐变实验值与六种徐变模型预测值,结果表明:BP-2、B-3、MC2010、ACI209R、GL2000这五个徐变模型用于预测评价加载龄期7 d前的早龄期拉伸徐变并不合适,对于掺合料高强混凝土的早龄期拉伸徐变预测也不合适。而ZC模型从赋予模型参数的物理化学意义出发,考虑了水泥石组分物性随龄期的变化,在模型建立的机理上得到改进,在确定模型参数数值时有了明确的指向,用于预测评价掺合料高强混凝土的早龄期拉伸徐变有较大的优势。加载龄期1d、2d、3d时,ZC模型预测计算值与实验观测值吻合度较好,其他五种模型预测值与实验值的偏差较大;加载龄期5 d、7d时ZC、GL2000这两个模型的预测计算值与实验观测值之比约为0.8,预测均偏小,而ACI2009R模型预测值与实验观测值之比更接近1.0,预测较精确。综合比较而言,ZC更适用于FA30混凝土早龄期拉伸徐变的预测评价。（7）掺粉煤灰时,修正ZC模型中掺和料因子q’与加载龄期呈线性相关,并随粉煤灰掺量增加,相关性趋于更紧密;而掺入矿粉时,线性关系消失,并趋于指数函数关系。修正ZC模型的参数MC（?,t 0）随加载龄期很好地遵循指数函数递减规律,而参数Cg（?,t 0）随加载龄期却有较好的线性递减规律。参数?与加载龄期的关系规律与参数MC（?,t 0）有点类似,显示出指数函数的递减关系,但与指数函数的相关性没有参数MC（?,t 0）强。掺和料对参数E H/EV的影响非常显着,且粉煤灰的影响大于矿粉。对照组的参数E H/EV与加载龄期成良好的线性关系;掺和料加入后,参数E H/EV与加载龄期呈幂函数关系。（8）修正ZC模型预测值与第三方徐变实验值的对比结果显示,不同粉煤灰掺量的徐变模型预测值相对于实验值有93%测点的偏差在15%以内,表现出较好地适用性。
孙艺嘉[7]（2020）在《FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析》文中研究说明纤维增强筋（FRP筋）具有轻质高强、抗腐蚀性能优、抗电磁干扰能力强等特点,轻骨料混凝土是符合可持续发展需求的绿色建筑材料,将二者结合应用于大跨度预应力结构体系,可有效改善结构的跨越能力,尤其在高腐蚀性和高寒等复杂环境下,能够显着提高结构的耐久性能。目前,针对该类结构受力特征的探索尚处于起步阶段。从材料与构件两个层面揭示FRP筋与轻骨料混凝土的协同工作性能,探究FRP筋轻骨料混凝土梁服役阶段的刚度退化机制与裂缝发展规律,建立物理意义明晰的受弯计算方法,对于推广该类构件的工程应用具有重要的理论意义和实际价值。本文完成了15根FRP筋轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力FRP筋混凝土梁的受弯性能试验,系统研究了该类构件正常使用阶段性能（服役性能）与承载能力,重点分析纤维与施加预应力对各特征参数的影响,开发相应精细化有限元分析模型,建立该类构件受弯计算方法,主要研究内容包括:1.纤维增韧机理及FRP筋与轻骨料混凝土粘结性能。从微观与宏观两个尺度,研究轻骨料混凝土裂缝发展不同阶段纤维-水泥浆体传力特征与纤维阻裂机制,揭示纤维增强增韧机理,开展FRP筋与纤维轻骨料混凝土粘结–滑移行为全过程分析,建立相应本构修正模型。结果表明:钢纤维在拔出过程中通过与水泥浆体的粘结抑制裂缝的开展,进而起到增大延性的作用;碳纤维筋（CFRP筋）与玻璃纤维筋（GFRP筋）轻骨料混凝土粘结–滑移本构修正模型的预测结果与试验曲线吻合良好。2.FRP筋轻骨料混凝土梁与无粘结预应力FRP筋轻骨料混凝土梁受弯性能研究。完成了9根配GFRP筋、6根配CFRP筋和1根配钢筋的轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁受弯性能试验,观察其破坏过程与破坏形态,重点研究各特征参数对服役阶段刚度退化机制与裂缝开展规律的影响。结果表明:轻骨料混凝土压碎特征与普通混凝土显着不同,破坏面贯穿骨料,较为平整;增大FRP筋配筋率与施加预应力均能够提高构件刚度并减小裂缝宽度;掺入纤维有利于延缓构件刚度退化,抑制低荷载水平下裂缝宽度的开展;同跨度试件无粘结预应力FRP筋应力增量-挠度曲线发展趋势相近,弯矩相同时,无粘结预应力FRP筋应力增量随挠度的增大而降低。3.FRP筋轻骨料混凝土梁精细化有限元模型。开发了能够准确模拟FRP筋脆断特征的累积损伤模型,基于ABAQUS软件动态显式算法,通过嵌入轻骨料混凝土损伤塑性模型,实现对FRP筋轻骨料混凝土梁受力特性的精细化分析,为拓展该类构件受力性能数据库奠定了基础。结果表明:采用有限元模型计算得到的承载力与使用荷载下挠度均与试验结果吻合良好,引入的轻骨料混凝土受压本构模型能够合理描述受压区混凝土应力分布规律与压碎失效特征,修正的轻骨料混凝土损伤塑性模型较好地阐释了纵筋与混凝土粘结引起的受拉刚化作用,并合理地量化了纤维对构件开裂后变形规律的影响。4.承载力极限状态性能分析模型。通过引入基于细观力学的钢纤维轻骨料混凝土残余应力模型,明确承载力极限状态正截面薄弱区应力分布,改进了平衡与受压破坏试件的承载力公式;通过定量描述承载力状态下预应力与非预应力FRP筋的应变特征,实现了对无粘结预应力FRP筋受弯构件破坏模式的识别与控制;结合已建立的轻骨料混凝土受压本构模型与条带分析法,基于受弯试验与有限元模拟结果对正截面的轻骨料混凝土极限压应变进行校核,并给出了相应的等效矩形应力图系数。5.服役阶段变形与裂缝宽度计算方法。鉴于FRP筋应变分布特征是影响构件服役阶段刚度与裂缝开展的关键,引入轴拉构件受拉刚化分析模型,借鉴混凝土受压韧性指标定义,建立了考虑骨料、纤维和配筋量影响的FRP筋应变不均匀系数修正公式;针对无粘结预应力构件,从截面分解思想出发,建立了考虑预应力与非预应力FRP筋应变增长机制差异性的挠度与裂缝宽度模型,模型计算值与试验值吻合较好。此外,通过引入FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土“低滑移”阶段粘结-滑移本构方程,建立了基于粘结的裂缝宽度计算模型。基于已建立的破坏模式判别准则以及服役阶段挠度与裂缝宽度模型,考虑破坏模式的安全性与配筋的经济性,以正常使用要求为控制指标,以破坏模式和承载能力作为验算条件,提出了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法。本文建立了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土受弯构件服役阶段挠度与裂缝宽度分析模型,给出了破坏模式判别准则,完善了承载力计算方法,提出了基于服役性能的计算理论,为该类构件的设计与工程应用提供了技术支持。
张涛[8]（2020）在《配筋超高性能混凝土（UHPC）梁受弯性能数值模拟与试验分析》文中进行了进一步梳理超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC）具有相对优良的力学性能,显着提升了强度和耐久性,但同时也加大了材料的刚性和收缩特性,延性改善有限。另外,UHPC中的钢纤维往往是随机分布,不能对应限制梁体构件的不利力学状态,UHPC构件仍倾向脆性破坏。如加以配筋设计,则可望避免上述不足,充分发挥UHPC材料的优良特性,更高效的提高构件承载能力。UHPC构件配筋分析与试验目前研究尚不多见,行业内通用设计规范也缺乏,本文基于现有研究状况,展开了如下几方面的工作:首先,使用与配筋试验梁同期养护试块,进行UHPC材料性能试验,得到受压和受拉应力-应变曲线,证明UHPC具有应变硬化特征,钢纤维的桥接作用提高了其抗裂能力。通过5根配筋UHPC梁受弯性能试验,探究主筋配筋率、主筋分布、主筋直径对梁体的受力过程、荷载-挠度曲线、裂缝发展和分布的影响,分析了试验梁的受力过程以及破坏模式。结果表明:HRB400钢筋与UHPC梁良好的粘结性能;随着配筋率的增加,构件的开裂荷载、屈服荷载和开裂荷载有不同程度的增长,开裂荷载下梁底部混凝土应变也有所提升;配筋率适宜的试验梁,荷载-挠度曲线变化较为平缓,梁体受力性能良好,裂缝数目和宽度得到有效控制;试验梁弹性阶段截面混凝土应变较好的满足了平截面假定。其次,选取通用有限元软件ABAQUS对5根试验梁建立数值分析模型,确定了塑性损伤模型材料参数,并与同配筋率下普通混凝土C50梁对比分析。应用Python语言建立ABAQUS接口,直观地展示出模型梁的破坏形态;有限元分析中荷载-挠度曲线与试验曲线较为吻合,模拟梁破坏模式与试验梁匹配良好,表明有限元分析可以较好的模拟试验梁的受力状况。模拟分析中UHPC梁开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均远大于普通混凝土C50梁。第三,运用正交分析法联合有限元模型,开展钢筋屈服强度、纵筋配筋率、UHPC抗压强度、UHPC抗拉强度、预应力大小等参数分析。结果表明,预应力和UHPC抗拉强度对开裂荷载的影响最大,纵向配筋率以及屈服强度对梁体屈服荷载和极限荷载影响显着,UHPC受压强度直接影响到梁体破坏荷载。最后,探究了UHPC梁开裂弯矩和极限承载力计算方法。考虑UHPC受拉强度对承载力的贡献,在相关研究的基础上,结合本文试验结果,修正了相应的计算模型和公式;为了防止超筋梁与少筋梁情况的发生,初步推导了界限配筋率。
肖凯[9]（2019）在《碳纳米管水泥基复合材料梁弯拉徐变试验研究》文中提出水泥基复合材料大量应用于工程,而施工、现场养护、配合比设计等因素会引起结构开裂,影响结构的安全性和耐久性。为此,许多学者考虑加入纤维、颗粒等材料来改善水泥基复合材料的力学性能。多壁碳纳米管具有小的直径和大的长径比,以及优异的力学、电学、磁学等性能,可以从纳观上减少微裂缝的产生和扩展。本文对加入多壁碳纳米管的水泥砂浆试件的力学性能展开研究。依据不同碳纳米管掺量的水泥基复合材料试件抗折和抗压试验的结果,分析掺量对试件力学性能的影响,得出最优掺量0.05g。通过扫描电镜对多壁碳纳米管在基体中的分布状况进行观测。从微观形貌图可以看到,水泥与碳管粘结、碳管与碳管交错,碳管在水泥基中形成网状体系,表明多壁碳纳米管的桥联和抗拔作用可改善试件宏观力学性能。多壁碳纳米管能有效减少和阻碍微裂缝的出现和开展,并填充基体中的微孔隙。将不同多壁碳纳米管掺量（0g、0.05g、0.1g）的试件梁分为9组,每组3个,采用自行设计的杠杆式徐变装置加载,进行不同应力水平（0.7、0.8、0.9）下的弯拉徐变试验,养护龄期为7d。根据试验数据确定选用的模型,将计算值曲线与试验值曲线进行对比,分析碳纳米管掺量与应力水平对水泥砂浆弯拉徐变的影响,结果表明加入0.05g的碳纳米管能有效的减小试件的弯拉徐变。本文的试验数据可为碳纳米管水泥基复合材料在工程上的应用提供参照。
孟庆领[10]（2019）在《环境温度与车辆作用下预应力混凝土桥梁长期变形模拟与预测》文中认为预应力混凝土桥梁长期暴露于外部环境,承受日益增长的交通荷载,导致桥梁长期性能不断退化。实时获取各项性能变化能够及时对桥梁进行养护,从而大幅度缩减维修成本,提高养护措施的有效性。目前桥梁长期性能预测手段主要集中于试验或者经验层面,仅凭现有的预测手段无法深入了解长期性能退化规律,导致越来越多的桥梁错过最佳养护时间。因此利用数值分析快速准确预测预应力混凝土桥梁长期性能演变已成为各国桥梁工作者的研究热点课题,但影响长期性能演变的因素众多,现有模拟手段无法对其进行准确预测。近年来随着计算机硬件水平不断提升与数值分析平台的推陈出新,能够实现对预应力混凝土桥梁的精细化分析与长期性能的准确预测。本文以提出预应力混凝土桥梁长期变形的准确分析方法为目的,研究环境温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为,主要创新工作与研究成果如下:（1）提出自然环境下适合于各类桥型的精细温度效应分析方法,旨在快速准确分析桥梁结构在多变环境下的温度分布、热应力与变形。将日照作用下构件所受遮挡分为永久遮挡,自遮挡和相互遮挡,并提出一种适合于空间结构的三维光线遮挡算法;提出分析缆索结构空间温度分布的多尺度建模方法,能够获得缆索截面的等效热物性参数、截面以及空间温度变化;提出混凝土封闭空间内部空气换热分析方法,能够同时考虑对流与辐射两种换热方式;基于计算流体力学（CFD）方法对结构表面换热系数进行求解,发现表面换热系数分布不均匀;为提高分析效率,提出基于子结构技术的桥梁高效分析方法。研究表明,考虑三维光线遮挡能够提高温度与热应力分布的不均匀性,最大热应力峰值通常出现在行车高峰期,需考虑活荷载和热应力的叠加效应对桥梁构件疲劳寿命的影响。基于某悬索桥的精细温度分析发现,太阳辐射作用下大跨度悬索桥的热动态特性变化主要由热应力刚化效应引起。（2）针对车辆荷载的随机性、环境温度作用的长期性与随机性,分别提出随机车流荷载模型、长期时变精细温度分布预测方法与随机环境温度作用等效方法。基于车型录像与动态称重系统（WIM）数据,建立随机车流荷载模型,并对其进行数值实现,生成的随机车辆荷载可等效为均布荷载直接施加到桥梁表面,避免以往研究中不同软件之间繁琐的数据传递流程。为克服（1）中精细温度效应分析方法只限于连续分析几天或几十天温度变化的缺陷,提出长期时变精细温度分布预测方法,通过对几天内的精细温度分布插值得到一年或连续几年的精细温度时程变化。提出随机环境温度作用等效方法并从理论上验证其可行性,根据随机产生的天气类型与直接辐射因子,可直接修正晴空辐射下桥梁内部温度值,获得随机温度场,避免随机天气下精细温度分布计算,加快随机环境温度作用等效过程。（3）考虑车辆疲劳效应、混凝土塑性损伤演化规律、混凝土收缩徐变等因素的相互耦合机制,建立循环荷载下考虑疲劳徐变与损伤的混凝土徐变本构模型,模型中重新定义疲劳徐变应变,表达式中各参数的物理意义更加明确。在此基础上,提出随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法。为分析变幅荷载下的预应力损失,推导并建立预应力损失的微分型表达式。研究表明,车辆荷载（尤其重车）作用能够大幅度增加预应力混凝土桥梁长期变形,车辆随机性对长期变形的影响逐年增加。预应力锚固区域的混凝土静态受拉破坏和车辆荷载作用下受拉疲劳破坏能够引起主梁底板开裂,桥梁过度下挠过程中混凝土静态受拉破坏能够引起墩顶横隔板与过人孔表面裂纹开裂。（4）综合（1）、（2）、（3）的研究成果,建立考虑循环温度与车辆荷载的混凝土徐变本构模型,提出环境温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法并研究长期变形的温度相关性。研究表明,桥梁竣工时的环境温度能够改变混凝土时变行为与预应力损失的耦合效应,较高温度下的预应力损失速率增加与材料弹性模量降低是引起初期变形增加的主要原因。施加不同的温度分布模式能够改变长期变形发展规律,日照温度梯度引起的某跨长期变形发展方向与瞬时弹性热变形方向相反,连续梁桥长期变形发展规律与日照结束后的主梁内部残余应力有关。如只关注长期变形发展,可在分析过程中忽略天气随机性的影响。腹板内外升温速率差异与预应力损失能够引起腹板内侧开裂。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
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 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 粉煤灰混凝土徐变及徐变恢复研究现状 |
| 1.2.2 粉煤灰混凝土徐变后力学性能研究现状 |
| 1.2.3 钢管粉煤灰混凝土徐变及徐变后力学性能研究 |
| 1.3 研究内容和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 2 粉煤灰混凝土超短期徐变试验及模型分析 |
| 2.1 粉煤灰混凝土超短期徐变试验 |
| 2.1.1 FAC材料及配合比设计 |
| 2.1.2 超短期徐变试件的设计及制备 |
| 2.1.3 超短期试徐变试验装置及方案 |
| 2.2 粉煤灰混凝土超短期徐变试验结果分析 |
| 2.2.1 FAC试件的收缩变形 |
| 2.2.2 FAC试件的起始变形 |
| 2.2.3 FAC试件的徐变变形 |
| 2.3 分数阶超短期徐变模型 |
| 2.3.1 经典徐变模型的计算 |
| 2.3.2 粘弹性模型的选取 |
| 2.3.3 Maxwell分数阶超短期徐变模型的建立 |
| 2.3.4 模型验证及参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 粉煤灰混凝土超短期徐变恢复试验及模型分析 |
| 3.1 超短期徐变恢复试验 |
| 3.1.1 超短期徐变恢复试验的基本原则 |
| 3.1.2 超短期徐变恢复试验的试验装置及方案 |
| 3.2 粉煤灰混凝土徐变恢复试验结果分析 |
| 3.2.1 FAC试件的瞬时恢复变形 |
| 3.2.2 FAC试件的徐变恢复变形 |
| 3.2.3 FAC试件的残余变形 |
| 3.3 分数阶超短期徐变恢复模型 |
| 3.3.1 徐变恢复经典模型的计算 |
| 3.3.2 Maxwell分数阶超短期徐变恢复模型的建立 |
| 3.3.3 模型验证及参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钢管粉煤灰混凝土超短期徐变及徐变恢复试验及模型分析 |
| 4.1 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验 |
| 4.1.1 ST-FAC试件的设计及制备 |
| 4.1.2 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验方案 |
| 4.1.3 ST-FAC超短期徐变持荷应力的设计 |
| 4.2 ST-FAC超短期徐变及徐变恢复试验结果分析 |
| 4.2.1 ST-FAC超短期徐变试验结果分析 |
| 4.2.2 ST-FAC超短期徐变恢复试验结果分析 |
| 4.3 ST-FAC分数阶短期徐变模型 |
| 4.3.1 既有钢管混凝土徐变及徐变恢复模型计算 |
| 4.3.2 ST-FAC分数阶粘弹性模型 |
| 4.3.3 模型验证及参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 FAC及 ST-FAC超短期徐变后CDP模型分析 |
| 5.1 FAC及 ST-FAC轴压破坏试验 |
| 5.1.1 FAC及 ST-FAC轴压破坏试验方案 |
| 5.1.2 FAC轴压应力应变试验结果分析 |
| 5.1.3 ST-FAC轴压应力应变试验结果分析 |
| 5.2 徐变后FAC轴压应力-应变曲线模型 |
| 5.2.1 FAC轴压破坏应力-应变曲线模型的建立 |
| 5.2.2 FAC轴压塑性损伤本构的有限元建模 |
| 5.2.3 FAC有限元模型的验证 |
| 5.3 徐变后ST-FAC轴压应力-应变曲线模型 |
| 5.3.1 ST-FAC核心混凝土轴压应力应变模型 |
| 5.3.2 ST-FAC轴压塑性损伤的有限元建模 |
| 5.3.3 ST-FAC有限元模型的验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 混凝土徐变 |
| 1.2.2 混凝土线性和非线性徐变 |
| 1.2.3 混凝土徐变损伤的研究现状 |
| 1.2.4 混凝土损伤力学原理 |
| 1.2.5 混凝土损伤探测技术 |
| 1.3 本文的主要研究目的与内容 |
| 1.3.1 本文研究目的 |
| 1.3.2 本文研究技术路线图 |
| 第二章 混凝土非线性徐变试验研究 |
| 2.1 试验相关内容描述 |
| 2.1.1 试验目的 |
| 2.1.2 试验方案 |
| 2.1.3 试验步骤 |
| 2.1.4 试验装置 |
| 2.1.5 混凝土损伤的测量方法 |
| 2.2 单轴抗压强度试验结果 |
| 2.3 高持续荷载单轴抗压徐变试验结果分析 |
| 2.3.1 高持续荷载单轴抗压徐变应变随时间演化规律分析 |
| 2.3.2 高持续荷载单轴抗压徐变应变速率分析 |
| 2.3.3 高持续荷载单轴抗压徐变损伤演化规律分析 |
| 2.3.4 徐变过程应变能与损伤的关系 |
| 2.3.5 单轴与徐变荷载下损伤演化的联系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 混凝土的非线性徐变特性 |
| 3.1 混凝土非线性徐变模型 |
| 3.1.1 混凝土线性徐变应变计算方法 |
| 3.1.2 柔度张量等效原则 |
| 3.1.3 混凝土损伤应变计算方法 |
| 3.1.4 基于柔度张量等效的混凝土非线性徐变计算方法 |
| 3.1.5 考虑混凝土龄期对非线性徐变的影响 |
| 3.2 模型和试验对比 |
| 3.2.1 非线性徐变应变模型验证 |
| 3.2.2 非线性徐变系数 |
| 3.2.3 混凝土非线性徐变临界点 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 混凝土的徐变破坏特性 |
| 4.1 混凝土非线性徐变破坏模型计算过程 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.2.1 徐变破坏时间、徐变破坏应变验证 |
| 4.3 高持荷徐变状态下损伤应变的演化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钢筋混凝土结构的几何和材料非线性 |
| 1.1.1 结构的稳定问题 |
| 1.1.2 钢筋混凝土结构的几何非线性(二阶效应) |
| 1.1.3 钢筋混凝土结构几何和材料非线性的分析方法 |
| 1.1.4 钢筋混凝土结构几何和材料非线性的设计方法 |
| 1.2 杆件的计算长度 |
| 1.3 钢筋混凝土构件的几何和材料非线性 |
| 1.3.1 轴压构件的几何和材料非线性 |
| 1.3.2 压弯构件的几何和材料非线性 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 构件计算长度的研究现状 |
| 1.4.2 结构和构件几何和材料非线性的研究现状 |
| 1.5 目前存在和有待解决的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容和方案 |
| 1.6.1 研究的内容 |
| 1.6.2 研究的目标 |
| 1.6.3 研究的技术路线 |
| 1.6.4 研究的创新之处 |
| 第二章 框架结构弹性整体稳定的解析计算—K-P模型法 |
| 2.1 受压杆件的计算长度系数 |
| 2.1.1 简单约束杆件的微分方程 |
| 2.1.2 框架分离柱的微分方程 |
| 2.1.3 确定等效柱计算长度的代数计算公式 |
| 2.2 单层框架和等效柱的K-P模型 |
| 2.2.1 悬臂柱的K-P模型 |
| 2.2.2 单层框架的K-P模型 |
| 2.2.3 离散柱的K-P模型 |
| 2.3 多层框架的K-P模型 |
| 2.3.1 离散层的K-P模型 |
| 2.3.2 组装层的K-P模型 |
| 2.4 算例与验证 |
| 2.4.1 算例1 |
| 2.4.2 算例2 |
| 2.4.3 算例3 |
| 2.4.4 算例4 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 框架结构弹性整体稳定的解析计算—挠度法 |
| 3.1 挠度法 |
| 3.1.1 挠度法的原理 |
| 3.1.2 挠度系数 |
| 3.1.3 挠度法求解超静定结构的临界承载力 |
| 3.2 挠度法求解多层框架的弹性整体稳定承载力 |
| 3.2.1 单位荷载作用下的弯矩 |
| 3.2.2 多层框架整体稳定的解析计算公式 |
| 3.3 算例与验证 |
| 3.3.1 算例1 |
| 3.3.2 算例2 |
| 3.3.3 算例3 |
| 3.3.4 算例4 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 矩形截面柱一阶和二阶弹塑性承载力 |
| 4.1 计算依据 |
| 4.1.1 基本假定 |
| 4.1.2 本构关系 |
| 4.2 矩形截面的轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
| 4.2.1 极限应变区 |
| 4.2.2 中性轴位置和截面应变 |
| 4.2.3 混凝土的计算参数 |
| 4.2.4 截面的应力和内力计算 |
| 4.2.5 矩形截面轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
| 4.2.6 算例 |
| 4.3 截面的弯矩曲率相关关系的计算方法 |
| 4.3.1 弯矩曲率关系 |
| 4.3.2 弯矩曲率的计算公式 |
| 4.3.3 弯矩曲率关系初值的计算 |
| 4.3.4 弯矩曲率关系最终值的计算 |
| 4.3.5 弯矩曲率关系曲线 |
| 4.4 矩形截面的轴力—弯矩相关关系(二阶承载力) |
| 4.4.1 基于共轭梁的数值积分法 |
| 4.4.2 与试验结果的对比 |
| 4.4.3 模型柱法 |
| 4.4.4 算例 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 圆形截面柱一阶和二阶弹塑性承载力 |
| 5.1 圆形截面的轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
| 5.1.1 极限应变区 |
| 5.1.2 混凝土的应力和内力计算 |
| 5.1.3 钢筋的应力和内力计算 |
| 5.1.4 圆形截面轴力—弯矩相关关系(一阶承载力) |
| 5.1.5 算例 |
| 5.2 弯矩曲率相关关系的计算方法 |
| 5.3 圆形截面的轴力—弯矩相关关系(二阶承载力) |
| 5.3.1 基于共轭梁的数值积分法 |
| 5.3.2 模型柱法 |
| 5.3.3 诺谟图的绘制 |
| 5.3.4 算例 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 矩形截面柱双向压弯一阶和二阶弹塑性承载力 |
| 6.1 矩形截面柱双向压弯一阶弹塑性承载力 |
| 6.1.1 极限应变区 |
| 6.1.2 混凝土的应力和内力计算 |
| 6.1.3 钢筋的应力和内力计算 |
| 6.1.4 公式验证 |
| 6.1.5 简化计算 |
| 6.1.6 精确计算 |
| 6.1.7 算例 |
| 6.2 矩形截面柱双向压弯二阶弹塑性承载力 |
| 6.2.1 矩形截面柱双向压弯截面弯矩曲率相关关系 |
| 6.2.2 矩形截面柱双向压弯二阶承载力 |
| 6.2.3 与试验结果的对比 |
| 6.2.4 计算诺谟图 |
| 6.2.5 算例 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要的工作和结论 |
| 7.1.1 结构层次 |
| 7.1.2 杆件层次 |
| 7.1.3 截面层次 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间研究成果) |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 梁拱组合体系国内外研究现状 |
| 1.2.1 发展概况 |
| 1.2.2 结构特点 |
| 1.2.3 结构体系研究现状 |
| 1.2.4 内部连接构造研究现状 |
| 1.2.5 小结 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 刚构体系演化及梁拱组合刚构体系的形成 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 结构体系演变历程 |
| 2.2.1 T型刚构的发展 |
| 2.2.2 连续刚构桥的发展 |
| 2.2.3 梁拱组合结构桥梁的发展 |
| 2.2.4 刚构拱桥的发展 |
| 2.2.5 梁拱组合刚构体系 |
| 2.3 结构体系拓扑演化分析 |
| 2.3.1 结构拓扑分析模型 |
| 2.3.2 结构拓扑分析结果 |
| 2.3.3 拉压杆模型 |
| 2.4 结构体系力学比较分析 |
| 2.5 梁拱组合刚构体系力学推导 |
| 2.5.1 结构力学理论模型 |
| 2.5.2 模型验证 |
| 2.6 参数化分析 |
| 2.6.1 边中跨比γ1 |
| 2.6.2 刚构与主梁相交点位置γ2 |
| 2.6.3 矢跨比γ3 |
| 2.6.4 上下弦杆刚度比γ4 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 梁拱组合刚构桥梁合理构造及设计参数研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 梁拱组合刚构桥设计参数与响应指标 |
| 3.2.1 结构设计状态概述 |
| 3.2.2 设计参数 |
| 3.2.3 响应指标 |
| 3.3 有限元方法及快速化建模软件自主开发 |
| 3.4 梁拱组合刚构体系桥梁关键技术与施工过程仿真模拟 |
| 3.4.1 模型验证 |
| 3.4.2 标准布置与构造 |
| 3.4.3 施工阶段模拟方法 |
| 3.4.4 临时施工索力计算 |
| 3.4.5 预应力束布置原则 |
| 3.5 基于有限元的单变量参数分析 |
| 3.5.1 矢跨比 |
| 3.5.2 空腹比 |
| 3.5.3 边中跨比 |
| 3.5.4 主梁梁高 |
| 3.5.5 主拱梁高 |
| 3.5.6 抛物线次数 |
| 3.5.7 中墩高度 |
| 3.5.8 梁高与矢跨比分析 |
| 3.6 梁拱组合刚构桥挠跨比计算公式拟合及对比 |
| 3.6.1 挠跨比计算公式 |
| 3.6.2 计算公式拟合方法 |
| 3.6.3 计算结果 |
| 3.7 空腹段主梁施工过程临时拉索布置安全优化研究 |
| 3.7.1 空腹段主梁临时拉索布置对比计算 |
| 3.7.2 空腹段主梁临时拉索索力优化研究 |
| 3.7.3 空腹段主梁临时拉索根数优化研究 |
| 3.8 施工全过程材料时变效应影响 |
| 3.8.1 桥梁时变因素 |
| 3.8.2 结构长期性能分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 梁拱组合刚构结合部模型试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验目的及设计原则 |
| 4.2.1 试验目的 |
| 4.2.2 试验设计原则 |
| 4.3 模型试件设计 |
| 4.3.1 试件尺寸 |
| 4.3.2 试验内容及测点布置 |
| 4.3.3 试验设备及加载方案 |
| 4.3.4 试验模型制作 |
| 4.4 试验过程及结果分析 |
| 4.4.1 材性试验 |
| 4.4.2 交汇式模型试验 |
| 4.4.3 挑板式模型 |
| 4.4.4 变挖空率模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 梁拱组合刚构结合部受力性能分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 角隅节点试件的有限元建模 |
| 5.3 模型有限元计算结果及对比分析 |
| 5.3.1 交汇式模型 |
| 5.3.2 挑板式模型 |
| 5.3.3 变挖空率模型 |
| 5.4 角隅节点受力性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 梁拱组合刚构结合部参数化分析与承载能力研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 混凝土强度的影响 |
| 6.3 纵向普通钢筋强度的影响 |
| 6.4 纵向普通钢筋配筋率的影响 |
| 6.5 预应力的影响 |
| 6.6 变挖空率的影响 |
| 6.7 角隅节点承载力计算理论 |
| 6.7.1 中国规范 |
| 6.7.2 欧洲规范 |
| 6.7.3 美国规范 |
| 6.7.4 现有计算理论比较 |
| 6.8 角隅节点承载力计算公式拟合 |
| 6.8.1 计算公式形式的提出 |
| 6.8.2 承载能力计算公式拟合方法 |
| 6.9 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 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 一、发表论文 |
| 二、科研获奖 |
| 三、专利 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 中小跨径混凝土桥梁病害 |
| 1.2.1 梁体开裂病害 |
| 1.2.2 梁体反拱不均匀 |
| 1.2.3 横向连接系破坏 |
| 1.2.4 桥面铺装病害 |
| 1.3 超高性能混凝土(UHPC)概述 |
| 1.3.1 超高性能混凝土的定义 |
| 1.3.2 UHPC的力学性能 |
| 1.3.3 UHPC的耐久性 |
| 1.3.4 UHPC的收缩和徐变 |
| 1.3.5 UHPC在国内外桥梁中的应用 |
| 1.4 钢板-UHPC-NC组合梁桥概述 |
| 1.4.1 钢板-UHPC-NC组合梁桥概念设计 |
| 1.4.2 钢板-UHPC-NC组合梁桥研究和应用现状 |
| 1.5 本文主要研究的内容 |
| 第2章 钢板-UHPC-NC组合梁桥抗弯试验研究 |
| 2.1 工程项目背景 |
| 2.2 试验目的 |
| 2.3 试验梁概述 |
| 2.3.1 试验梁设计 |
| 2.3.2 试验梁制作 |
| 2.3.3 试验方案 |
| 2.4 材料力学性能 |
| 2.4.1 UHPC力学性能 |
| 2.4.2 C50力学性能 |
| 2.4.3 钢筋力学性能 |
| 2.5 试验结果分析 |
| 2.5.1 荷载变形响应 |
| 2.5.2 荷载应变响应 |
| 2.5.3 滑移分析 |
| 2.5.4 开裂情况分析 |
| 2.6 结果比较及设计优化 |
| 2.6.1 结果比较 |
| 2.6.2 设计优化 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 钢板-UHPC-NC组合梁桥收缩、徐变效应分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 UHPC和 NC的收缩应变和徐变系数 |
| 3.2.1 UHPC的收缩应变 |
| 3.2.2 UHPC的徐变系数 |
| 3.2.3 NC的收缩应变 |
| 3.2.4 NC的徐变系数 |
| 3.3 收缩、徐变效应对组合结构应力的影响 |
| 3.3.1 UHPC收缩对钢板-UHPC组合结构应力的影响 |
| 3.3.2 UHPC徐变和NC收缩、徐变对组合结构应力的影响 |
| 3.3.3 计算结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 试验梁有限元及抗弯承载力分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 ABAQUS有限元模型 |
| 4.2.1 ABAQUS有限元软件简介 |
| 4.2.2 ABAQUS中混凝土塑性损伤模型(CDP) |
| 4.2.3 有限元建模 |
| 4.3 有限元分析结果 |
| 4.3.1 荷载-跨中挠度曲线 |
| 4.3.2 荷载-应变响应 |
| 4.3.3 裂缝分布 |
| 4.4 优化方案分析 |
| 4.5 参数分析 |
| 4.5.1 钢板厚度 |
| 4.5.2 钢板屈服强度 |
| 4.5.3 UHPC抗拉强度 |
| 4.5.4 普通混凝土抗压强度 |
| 4.6 抗弯承载力分析 |
| 4.6.1 抗弯承载力计算模式 |
| 4.6.2 依据本构关系计算抗弯承载力 |
| 4.6.3 抗弯承载力简化计算方法 |
| 4.6.4 适用性讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高强混凝土早龄期体积变化与徐变 |
| 1.1.1 高强混凝土早龄期体积变化 |
| 1.1.2 高强混凝土早龄期的时变应变组成 |
| 1.2 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变国内外研究现状与发展动态 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 国内外发展动态 |
| 1.3 本文研究目的与内容 |
| 1.3.1 本文研究内容、目的和意义 |
| 1.3.2 本文研究技术路线 |
| 1.3.3 本文内容提纲要点 |
| 1.3.4 本文各章内容框架 |
| 第2章 高强混凝土早龄期拉伸徐变影响因素 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高强混凝土早龄期徐变 |
| 2.2.1 徐变应变与收缩应变 |
| 2.2.2 影响徐变的主要因素 |
| 2.3 评价高强混凝土早龄期拉伸徐变特性的参数与指标 |
| 2.3.1 混凝土弹性模量/劈裂弹性模量 |
| 2.3.2 加载龄期 |
| 2.3.3 应力强度比 |
| 2.3.4 比徐变与徐变系数 |
| 2.3.5 徐变速率 |
| 2.3.6 徐变柔度函数 |
| 2.4 混凝土早龄期微结构演变对徐变的影响 |
| 2.4.1 胶凝材料水化反应与微结构演变 |
| 2.4.2 混凝土早期微结构演变与强度发展对徐变的影响 |
| 2.4.3 混凝土早期微结构演变与弹性模量发展对徐变的影响 |
| 2.4.4 混凝土内部湿度变化对徐变的影响 |
| 2.4.5 混凝土内部微结构内应力状态对徐变的影响 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 掺合料高强混凝土及其浆体拉伸弹性模量的早龄期时变特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 掺合料高强混凝土净浆拉伸弹性模量的早龄期时变特征 |
| 3.2.1 理想复合材料拉伸弹性模量的理论假设 |
| 3.2.2 原材料及掺合料微观形貌特征 |
| 3.2.3 配合比 |
| 3.2.4 实验方法与环境条件 |
| 3.2.5 结果与分析 |
| 3.3 掺合料高强混凝土拉伸弹性模量早龄期时变 |
| 3.3.1 掺合料高强混凝土拉伸弹性模量 |
| 3.3.2 掺合料净浆与掺合料高强混凝土拉伸弹性模量早期时变对比 |
| 3.4 掺合料高强混凝土浆体早期微观结构演变对其浆体拉伸弹性模量的影响 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特征的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变的实验方法 |
| 4.2.1 原材料 |
| 4.2.2 早龄期拉伸徐变测量系统的设计与测量实验 |
| 4.2.3 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变实验参数的设定 |
| 4.3 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变 |
| 4.3.1 与拉伸徐变相关力学指标及混凝土内部温度的经时变化 |
| 4.3.2 掺合料高强混凝土的自收缩 |
| 4.3.3 对照组的拉伸基本徐变 |
| 4.3.4 掺合料对拉伸徐变的影响 |
| 4.4 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变特征 |
| 4.4.1 应力水平对线性徐变特征的影响 |
| 4.4.2 初始加载龄期的影响 |
| 4.4.3 徐变速率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高强混凝土早龄期拉伸徐变预测模型的适用性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 徐变的流变学机理与模型分析 |
| 5.2.1 徐变的流变学机理 |
| 5.2.2 国内外徐变预测模型分析 |
| 5.3 基于流变学理论的混凝土徐变预测模型 |
| 5.3.1 基于流变学理论的徐变模型基本单元构件 |
| 5.3.2 微预应力-固结理论的徐变模型构建 |
| 5.4 拉伸徐变ZC模型构建与应用 |
| 5.4.1 ZC模型的构建 |
| 5.4.2 赋予物理意含义的模型参数 |
| 5.5 各徐变模型对早龄期掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变的适用性分析 |
| 5.5.1 与拉伸徐变相关的掺粉煤灰高强混凝土实验基本参数与力学性能指标 |
| 5.5.2 各徐变模型参数的确定 |
| 5.5.3 各拉伸徐变模型预测值与实验值的比较分析 |
| 5.5.4 各拉伸徐变模型预测评价掺合料混凝土拉伸比徐变的精度分析 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 掺合料高强混凝土早龄期拉伸徐变预测与评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 含掺合料因子的高强混凝土早龄期拉伸徐变模型 |
| 6.2.1 含掺合料因子的拉伸徐变模型构建 |
| 6.2.2 模型参数及掺合料因子赋值分析 |
| 6.3 修正ZC徐变模型中模型参数及掺合料因子的非线性回归分析 |
| 6.3.1 修正ZC徐变模型中参数赋值 |
| 6.3.2 加载龄期对修正ZC模型参数的影响 |
| 6.4 早龄期拉伸徐变修正ZC模型预测的验证 |
| 6.4.1 既有文献中的第三方实验参数与实验结果 |
| 6.4.2 修正ZC模型对第三方徐变实验的预测评价 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 本文局限性与未来工作展望 |
| 7.3.1 本文局限性分析 |
| 7.3.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 3.1 参与的科研项目 |
| 3.2 获奖情况 |
| 4 发明专利 |
| 5 软件着作权 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 纤维增韧轻骨料混凝土研究进展 |
| 1.2.1 优势与不足 |
| 1.2.2 钢纤维与碳纤维轻骨料混凝土性能研究 |
| 1.3 FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
| 1.3.1 普通混凝土构件 |
| 1.3.2 纤维混凝土构件 |
| 1.4 预应力FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
| 1.4.1 服役性能与承载能力 |
| 1.4.2 无粘结预应力FRP筋应力增量 |
| 1.4.3 预应力损失与张拉控制应力 |
| 1.5 目前存在的主要问题 |
| 1.6 本文主要研究内容及目标 |
| 第二章 FRP筋与纤维增韧轻骨料混凝土材料性能研究 |
| 2.1 纤维增韧轻骨料混凝土制备与力学性能 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 配合比 |
| 2.1.3 力学性能 |
| 2.2 纤维增韧轻骨料混凝土微观形态特征 |
| 2.2.1 试样设计及制备 |
| 2.2.2 钢纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
| 2.2.3 碳纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
| 2.2.4 纤维增强增韧机理 |
| 2.3 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土粘结性能 |
| 2.3.1 试验概况 |
| 2.3.2 试验结果 |
| 2.3.3 影响因素分析 |
| 2.3.4 粘结–滑移本构模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
| 3.1 试验概况 |
| 3.1.1 试件设计 |
| 3.1.2 加载制度与量测内容 |
| 3.2 试验现象及破坏模式 |
| 3.2.1 混凝土压碎破坏 |
| 3.2.2 平衡破坏 |
| 3.2.3 FRP筋拉断破坏 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
| 3.3.2 变形能力 |
| 3.3.3 特征荷载 |
| 3.3.4 FRP筋应变 |
| 3.3.5 裂缝开展 |
| 3.3.6 使用荷载下跨中挠度与裂缝宽度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无粘结预应力CFRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
| 4.1 试验概况 |
| 4.1.1 试件设计 |
| 4.1.2 试件制作 |
| 4.1.3 预应力张拉方法 |
| 4.1.4 加载制度与量测内容 |
| 4.2 试验现象及破坏模式 |
| 4.2.1 混凝土压碎破坏 |
| 4.2.2 非预应力CFRP筋拉断 |
| 4.2.3 预应力CFRP筋拉断 |
| 4.2.4 平衡破坏 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
| 4.3.2 特征荷载 |
| 4.3.3 FRP筋应变 |
| 4.3.4 裂缝开展 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁精细化有限元分析 |
| 5.1 材料模型 |
| 5.1.1 混凝土损伤塑性模型 |
| 5.1.2 FRP筋累积损伤模型 |
| 5.2 有限元模型的建立 |
| 5.2.1 单元与网格划分 |
| 5.2.2 界面接触与边界条件 |
| 5.2.3 基于显式算法的荷载施加 |
| 5.2.4 稳定性检验 |
| 5.3 有限元模型验证 |
| 5.3.1 破坏模式与承载力 |
| 5.3.2 挠度与FRP筋应变 |
| 5.4 拓展分析 |
| 5.4.1 截面高度 |
| 5.4.2 FRP筋配筋率 |
| 5.4.3 净跨长度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁服役性能研究 |
| 6.1 FRP筋受弯构件挠度分析 |
| 6.1.1 各国规范模型 |
| 6.1.2 基于受拉刚化效应的建议模型 |
| 6.1.3 应变不均匀系数修正 |
| 6.1.4 模型验证 |
| 6.2 FRP筋受弯构件裂缝宽度分析 |
| 6.2.1 各国规范模型 |
| 6.2.2 基于应变不均匀系数的建议模型 |
| 6.2.3 基于粘结-滑移方程的建议模型 |
| 6.2.4 模型验证 |
| 6.3 无粘结预应力构件挠度分析 |
| 6.3.1 无粘结预应力筋应力增量 |
| 6.3.2 现有模型 |
| 6.3.3 基于截面分解思想的建议模型 |
| 6.3.4 应变不均匀系数修正 |
| 6.3.5 模型验证 |
| 6.4 无粘结预应力构件裂缝宽度分析 |
| 6.4.1 现有模型 |
| 6.4.2 基于截面分解思想的建议模型 |
| 6.4.3 模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁正截面承载力研究 |
| 7.1 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
| 7.1.1 各国规范模型 |
| 7.1.2 受压破坏承载力建议模型 |
| 7.1.3 模型验证与简化 |
| 7.1.4 破坏模式判别方法 |
| 7.1.5 混凝土受压特征参数 |
| 7.2 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
| 7.2.1 现有极限应力模型 |
| 7.2.2 受压破坏承载力建议模型 |
| 7.2.3 模型验证 |
| 7.2.4 破坏模式判别方法 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法 |
| 8.1 破坏模式验算方法 |
| 8.1.1 无粘结预应力FRP筋应力增量实用模型 |
| 8.1.2 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
| 8.1.3 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
| 8.2 基于服役性能的计算方法 |
| 8.2.1 参数简化 |
| 8.2.2 计算流程 |
| 8.2.3 计算实例 |
| 8.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 9.1 本文工作的总结 |
| 9.2 进一步工作的设想 |
| 参考文献 |
| 附录A FRP筋混凝土受弯构件信息 |
| 附录B 各组试件破坏形态 |
| 附录C 作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语与符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 UHPC简介 |
| 1.2.1 UHPC制备原理 |
| 1.2.2 UHPC特性 |
| 1.3 UHPC应用和研究现状 |
| 1.3.1 UHPC应用现状 |
| 1.3.2 UHPC梁试验研究现状 |
| 1.3.3 UHPC有限元分析研究现状 |
| 1.3.4 各国UHPC设计方法 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 UHPC配筋梁抗弯试验研究 |
| 2.1 UHPC材性试验 |
| 2.1.1 试验原材料 |
| 2.1.2 立方体抗压强度试验 |
| 2.1.3 棱柱体轴压强度试验 |
| 2.1.4 棱柱体轴拉强度试验 |
| 2.2 UHPC配筋梁抗弯试验概况 |
| 2.2.1 试验梁设计 |
| 2.2.2 试件的浇筑与养护 |
| 2.2.3 试验装置 |
| 2.2.4 加载方式及失效准则 |
| 2.3 UHPC配筋梁抗弯试验结果 |
| 2.3.1 试验现象 |
| 2.3.2 荷载-挠度曲线分析 |
| 2.3.3 跨中截面混凝土应变分析 |
| 2.3.4 裂缝分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 试验梁有限元分析 |
| 3.1 ABAQUS软件介绍 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 单元类型的选取及网格划分 |
| 3.2.3 混凝土与钢筋相互接触关系处理 |
| 3.2.4 混凝土本构模型的选取 |
| 3.3 模型材料参数确定 |
| 3.3.1 UHPC受压本构 |
| 3.3.2 UHPC受拉本构 |
| 3.3.3 UHPC塑性损伤因子 |
| 3.3.4 C50塑性损伤模型参数 |
| 3.3.5 CDP材料模型参数 |
| 3.3.6 钢材本构模型 |
| 3.4 有限元模型分析结果 |
| 3.4.1 荷载挠度曲线 |
| 3.4.2 塑性损伤图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 UHPC配筋梁受弯性能影响因素分析 |
| 4.1 正交试验方法 |
| 4.1.1 正交试验设计流程 |
| 4.1.2 正交试验数据分析方法 |
| 4.2 正交试验模型设计 |
| 4.2.1 计算参数的选取 |
| 4.2.2 正交试验表设计 |
| 4.3 UHPC梁受弯性能正交试验结果分析 |
| 4.3.1 试验结果 |
| 4.3.2 开裂荷载分析 |
| 4.3.3 屈服荷载分析 |
| 4.3.4 极限承载力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 UHPC配筋梁抗弯承载力机理与简化计算 |
| 5.1 计算假定 |
| 5.2 开裂弯矩计算 |
| 5.2.1 计算思路 |
| 5.2.2 计算模型的选取 |
| 5.2.3 开裂弯矩的推导 |
| 5.2.4 开裂弯矩简化计算 |
| 5.3 极限承载能力计算 |
| 5.3.1 计算思路 |
| 5.3.2 计算模型的选取 |
| 5.3.3 梁正截面应力图形的等效 |
| 5.3.4 梁正截受弯承载力的计算 |
| 5.3.5 界限配筋率的确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的项目 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 碳纳米管水泥基复合材料研究现状 |
| 1.2.1 碳纳米管简介 |
| 1.2.2 碳纳米管分散性研究 |
| 1.2.3 碳纳米管水泥基复合材料的力学性能研究 |
| 1.2.4 碳纳米管水泥基复合材料的耐久性 |
| 1.2.5 碳纳米管水泥基复合材料的数值模拟 |
| 1.3 水泥基复合材料徐变研究现状 |
| 1.3.1 水泥基复合材料弯拉徐变试验装置 |
| 1.3.2 高水平应力下水泥基复合材料徐变试验 |
| 1.3.3 早龄期水泥基复合材料徐变试验 |
| 1.4 本课题研究的主要内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 碳纳米管水泥基复合材料力学性能试验 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 试验材料及设备 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.3 试件制备 |
| 2.3.1 试件设计 |
| 2.3.2 试件类别 |
| 2.3.3 试件制做工艺 |
| 2.4 静载试验 |
| 2.4.1 试件依据 |
| 2.4.2 试件分组 |
| 2.4.3 抗折试验 |
| 2.4.4 抗压试验 |
| 2.4.5 试件的破坏特征及增强增韧机理 |
| 2.5 多壁碳纳米管的微观分散机理 |
| 2.6 小结 |
| 3 多壁碳纳米管水泥基复合材料弯拉徐变试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验依据 |
| 3.3 试验分组 |
| 3.4 弯拉徐变试验 |
| 3.4.1 徐变试验方法 |
| 3.4.2 加载装置 |
| 3.4.3 传感器布置 |
| 3.4.4 加载程序 |
| 3.4.5 误差分析和处理措施 |
| 3.4.6 试验结果 |
| 3.4.7 徐变机理 |
| 3.5 小结 |
| 4 弯拉徐变试验分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 应力计算的假定 |
| 4.3 拉压徐变系数比 |
| 4.4 拉压徐变度比 |
| 4.5 徐变泊松比 |
| 4.6 小结 |
| 5 弯拉徐变模型 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 徐变系数的预测模型 |
| 5.2.1 CEB-FIP90 模型 |
| 5.2.2 GL2000模型 |
| 5.2.3 AASHTO模型 |
| 5.2.4 G-Z(1993)模型 |
| 5.2.5 修正AASHTO模型 |
| 5.3 徐变度的预测模型 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 日照作用下桥梁温度效应预测方面 |
| 1.2.2 环境作用与车辆荷载等效方面 |
| 1.2.3 大跨度预应力混凝土桥梁长期变形预测方面 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 总体技术路线 |
| 1.6 本文创新点 |
| 第2章 自然环境下桥梁温度效应精细分析方法与应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 方法介绍与实现流程 |
| 2.2.1 三维光线遮挡算法 |
| 2.2.2 缆索结构空间温度分布多尺度分析方法 |
| 2.2.3 混凝土封闭空间内部空气换热分析方法 |
| 2.2.4 基于CFD的结构表面对流换热系数等效 |
| 2.2.5 基于子结构技术的大跨度桥梁高效分析方法 |
| 2.2.6 辐射荷载与对流边界 |
| 2.2.7 分析实现流程 |
| 2.3 分析方法的程序编制 |
| 2.4 分析方法验证 |
| 2.4.1 日照精细温度分布分析方法验证 |
| 2.4.2 封闭空间内空气换热分析方法验证 |
| 2.5 自然环境下桥梁温度效应高效精细分析案例 |
| 2.5.1 桥梁概况 |
| 2.5.2 桥梁成桥位移场分析 |
| 2.5.3 桥梁初始温度场设置 |
| 2.5.4 桥梁精细温度分布分析 |
| 2.5.5 桥梁温度效应分析 |
| 2.5.6 分析方法高效性评估 |
| 2.6 基于精细温度分析的大跨度悬索桥热动态特性评估案例 |
| 2.6.1 基于有限单元法的桥梁动态刚度矩阵分解 |
| 2.6.2 桥梁热动力问题的机理性分析 |
| 2.6.3 桥梁(悬索桥)热动态特性评估流程 |
| 2.6.4 桥梁与气候环境 |
| 2.6.5 精细温度分布分析结果 |
| 2.6.6 悬索桥热动态特性评估与影响因素量化分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 环境温度作用等效方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 桥梁长期时变精细温度分布预测方法 |
| 3.2.1 预测方法介绍 |
| 3.2.2 预测流程 |
| 3.3 随机环境温度作用等效方法 |
| 3.3.1 等效方法介绍 |
| 3.3.2 等效流程 |
| 3.4 环境温度作用等效方法的程序编制 |
| 3.5 某预应力混凝土桥梁的随机环境温度作用等效案例 |
| 3.5.1 桥梁概述与数值模型验证 |
| 3.5.2 长期时变精细温度分布与预测方法验证 |
| 3.5.3 随机环境温度作用等效与方法验证 |
| 3.6 随机天气下桥梁长期时变精细温度修正流程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 随机车流模型与车辆荷载等效研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于录像与WIM数据的随机车流荷载模型 |
| 4.3 随机车辆荷载等效与程序编制 |
| 4.4 某港口桥梁的随机车辆荷载等效案例 |
| 4.5 随机车流荷载模型与车辆荷载等效验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 循环荷载下考虑疲劳徐变与损伤的混凝土徐变本构模型 |
| 5.2.1 混凝土弹塑性损伤理论以及数值实现 |
| 5.2.2 任意加载频率与应力水平下的混凝土疲劳损伤 |
| 5.2.3 混凝土基本徐变的率型表达式 |
| 5.2.4 疲劳徐变 |
| 5.2.5 混凝土非均匀收缩 |
| 5.3 预应力损失微分型表达式 |
| 5.4 混凝土徐变本构模型与预应力损失微分型表达式程序编制 |
| 5.5 混凝土徐变本构模型与预应力损失微分型表达式验证 |
| 5.6 随机车流作用下预应力混凝土桥梁长期变形分析方法 |
| 5.7 预应力混凝土连续梁桥过度下挠分析案例 |
| 5.7.1 桥梁概述 |
| 5.7.2 检测与加固 |
| 5.7.3 长期变形与箱梁开裂分析 |
| 5.7.4 车辆荷载作用下过度下挠原因 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 温度与车辆荷载作用下预应力混凝土桥梁长期变形行为研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 预应力混凝土桥梁长期变形的温度相关性分析 |
| 6.2.1 混凝土时变行为的温度相关性 |
| 6.2.2 预应力损失的温度相关性 |
| 6.2.3 材料弹性常数的温度相关性 |
| 6.2.4 热应力与变形 |
| 6.2.5 疲劳效应的温度相关性 |
| 6.3 循环温度与车辆荷载作用下的混凝土徐变本构模型 |
| 6.3.1 模型建立 |
| 6.3.2 模型验证 |
| 6.4 分析方法 |
| 6.5 分析案例 |
| 6.5.1 桥梁概述 |
| 6.5.2 温度分布模式描述 |
| 6.5.3 结果分析 |
| 6.6 温度作用对长期变形及腹板开裂影响规律 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
