钢筋混凝土异形柱耐久性设计研究

论文摘要

钢筋混凝土结构是国家基本建设中最广泛应用的结构形式。由于混凝土碳化、氯离子侵蚀、冻融等,导致混凝土结构中钢筋锈蚀,混凝土顺筋破坏和剥落等破坏,这已成为影响混凝土结构耐久性的主要问题。混凝土结构由于耐久性不足而造成的损失已远远超出人们的预料,而我国正处于基本建设高峰期,如果不充分认识到耐久性问题的重要性,那么由于耐久性造成的损失将会制约我国经济整体健康快速发展。伴随着城市建设的发展,出现了很多新型的建筑结构形式,钢筋混凝土异形柱框架结构就是其中之一。这种结构以室内不出现棱角、便于家具布置、扩大房间的有效使用面积等优点,在我国许多城市得到推广和应用。作为一种较新的结构体系,对其耐久性方面的试验研究和理论分析都存在不足。本文利用有限元工程分析软件ANSYS对钢筋混凝土异形柱构件进行数值模拟,通过总结国内近年来在异形柱结构试验方面取得的成果和理论,在试验的基础上,建立贴近实际且易于分析的理论分析模型,考虑影响混凝土结构耐久性的若干因素（如考虑碱-骨料反应和混凝土保护层厚度的变化对构件耐久性的影响）分别进行数值模拟,尝试从理论上分析异形柱耐久性退化后承载力的情况,并根据试验和理论分析的结果,提出保证异形柱耐久性的构造措施,并对异形柱结构未来的发展提出一些建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 钢筋混凝土结构耐久性的定义
• §1-2 钢筋混凝土结构耐久性研究概况
• 1-2-1 国外研究概况
• 1-2-2 国内研究概况
• §1-3 研究钢筋混凝土结构耐久性的重要意义
• §1-4 本文的主要研究内容
• 第二章 影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素
• §2-1 混凝土碳化对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-1-1 混凝土碳化的机理
• 2-1-2 碳化对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-1-3 影响混凝土碳化的主要因素
• §2-2 钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-2-1 钢筋锈蚀的机理
• 2-2-2 钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-2-3 影响钢筋锈蚀的主要因素
• §2-3 碱—骨料反应对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-3-1 碱—骨料反应的机理
• 2-3-2 碱—骨料反应对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-3-3 影响碱—骨料反应的主要因素
• §2-4 冻融破坏对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-4-1 混凝土冻融破坏的机理
• 2-4-2 冻融破坏对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-4-3 影响冻融破坏的主要因素
• §2-5 其他因素对钢筋混凝土结构耐久性的影响
• 2-5-1 设计上的原因
• 2-5-2 施工及运营上的原因
• 2-5-3 使用及维护上的原因
• §2-6 本章小结
• 第三章 钢筋混凝土异形柱结构试验研究及成果
• §3-1 钢筋混凝土异形柱结构的研究概况
• 3-1-1 钢筋混凝土异形柱结构的研究背景
• 3-1-2 钢筋混凝土异形柱结构的国内外研究现状
• §3-2 结构试验概述
• 3-2-1 结构试验的分类
• 3-2-2 结构试验的方法
• 3-2-3 结构试验的一般程序
• §3-3 钢筋混凝土异形柱结构试验的研究范围
• 3-3-1 异形柱试验
• 3-3-2 异形柱框架结构试验
• 3-3-3 异形柱结构节点试验
• 3-3-4 异形柱结构振动台试验
• §3-4 钢筋混凝土异形柱结构试验取得的一些成果
• 3-4-1 异形柱试验研究成果
• 3-4-2 异形柱框架结构试验研究成果
• 3-4-3 异形柱框架结构节点试验研究成果
• 3-4-4 异形柱结构振动台试验
• §3-5 本章小结
• 第四章 钢筋混凝土异形柱模型非线性有限元分析
• §4-1 钢筋混凝土结构非线性有限元分析概述
• §4-2 钢筋混凝土结构的有限元模型
• 4-2-1 分离式模型
• 4-2-2 组合式模型
• 4-2-3 整体式模型
• §4-3 ANSYS 软件在钢筋混凝土有限元分析中的应用
• §4-4 材料的破坏准则及本构关系的选取
• 4-4-1 混凝土的破坏准则和本构模型
• 4-4-2 钢筋的破坏准则和本构模型
• §4-5 钢筋混凝土异形柱模型的有限元分析
• 4-5-1 单元类型
• 4-5-2 整体模型
• 4-5-3 加载过程的模拟
• §4-6 本章小结
• 第五章 耐久性退化后钢筋混凝土异形柱承载力分析
• §5-1 耐久性退化后钢筋混凝土异形柱承载力计算
• 5-1-1 L 形柱计算结果
• 5-1-2 T 形柱计算结果
• 5-1-3 矩形柱计算结果
• §5-2 计算结果分析
• 5-2-1 L 形柱计算结果分析
• 5-2-2 T 形柱计算结果分析
• 5-2-3 矩形柱计算结果分析
• §5-3 本章小结
• 第六章 提高钢筋混凝土异形柱耐久性的技术措施
• §6-1 提高混凝土结构耐久性的途径
• 6-1-1 改进结构设计
• 6-1-2 加强施工管理
• §6-2 异形柱耐久性的保证措施
• 6-2-1 结构设计
• 6-2-2 异形柱的施工
• 第七章 结论与展望
• §7-1 结论
• §7-2 展望
• 参考文献
• 致谢