论文题目: 钢筋混凝土双向板受力性能及承载力计算的试验研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 江红军
导师: 蓝宗建,庞同和
关键词: 冷轧双翼变形钢筋,双向板,有限元分析,屈服线理论,极限承载力,薄膜效应
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 冷轧双翼变形钢筋是一种新型的冷轧变形钢筋,该钢筋是以HPB235钢筋为母材,经过专门的生产工艺加工而成。冷轧双翼变形钢筋具有抗拉强度高、与混凝土的粘结性能好、施工方便等优点,非常适用于各种形式的钢筋混凝土板。为了了解冷轧双翼变形钢筋混凝土板的受力性能,对现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板结构模型进行了荷载试验,试验研究内容包括:双向板的抗裂度、裂缝分布、内力分布、变形和破坏荷载等。试验结果表明:(1)现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板具有较高的承载力,临近破坏时,钢筋应力可接近极限抗拉强度,双向板能形成明显的塑性铰线,说明钢筋具有较好的延性;(2)在正常使用荷载下,双向板具有较好的工作性能,板的跨中竖向位移较小,可以满足正常使用要求;(3)冷轧双翼变形钢筋与混凝土的粘结性能较好,双向板开裂后,板底裂缝多而密,裂缝宽度较小,且发展较缓慢。采用有限元程序ANSYS对现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板结构模型进行了竖向荷载作用下的非线性全过程分析,并将计算结果与试验结果进行了比较。分析结果表明:计算所得的荷载-位移曲线、荷载-钢筋应力曲线、钢筋应力分布图、破坏荷载值等与试验结果符合较好,说明ANSYS程序能够比较准确地模拟现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板结构模型从弹性、弹塑性、直至极限状态各个阶段的受力过程,计算结果可靠,有限元方法是一种有效的分析方法。采用一般屈服线理论(未考虑双向板的薄膜效应)计算了现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板模型的极限承载力,计算的极限承载力小于试验实测值。采用有限元方法(考虑双向板的薄膜效应)计算现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板模型的极限承载力时,计算的极限承载力与试验值比较接近。由此可见,薄膜效应对双向板的极限承载力有较大的影响。采用有限元方法对现浇钢筋混凝土双向板(正方形)结构的内区格和边区格板的极限承载力进行了大量的计算分析,并研究了薄膜效应对双向板的极限承载力的影响,结果表明,板的配筋率和高跨比越小,薄膜效应对极限承载力的影响就越大。在此基础上,提出了考虑薄膜效应影响的现浇钢筋混凝土双向板极限承载力计算方法。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文的研究背景
1.1.1 冷轧变形钢筋
1.1.2 冷轧变形钢筋的应用现状
1.1.3 现浇冷轧变形钢筋混凝土板的研究现状
1.2 本文的主要研究内容
1.2.1 试验研究
1.2.2 理论研究
第2章 现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板结构试验研究
2.1 试验简介
2.1.1 试件的设计和制作
2.1.2 试验量测内容和测点布置
2.1.3 加载方法和加载程序
2.2 试验结果分析
2.2.1 试验现象简介
2.2.2 裂缝分布
2.2.3 荷载－位移曲线
2.2.4 荷载－钢筋应力曲线
2.2.5 钢筋应力分布
2.2.6 破坏荷载
2.2.7 钢筋强度设计值分析
2.3 小结
第3章 现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板非线性有限元分析
3.1 有限元分析的基本原理
3.2 有限元程序ANSYS 简介
3.2.1 单元简介
3.2.2 建立有限元模型
3.2.3 求解有限元方程
3.3 计算结果分析
3.3.1 荷载－位移曲线
3.3.2 荷载－钢筋应力曲线
3.3.3 钢筋应力分布
3.3.4 破坏荷载
3.4 小结
第4章 现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板的极限承载力分析
4.1 极限分析方法的基本原理
4.2 屈服线理论
4.2.1 屈服线简介
4.2.2 使用虚功原理求钢筋混凝土板的极限承载力
4.2.3 计算结果分析
4.3 板的薄膜效应
4.3.1 钢筋混凝土板的薄膜效应简介
4.3.2 现浇钢筋混凝土双向板（正方形）结构内区格板的薄膜效应分析
4.3.3 现浇钢筋混凝土双向板（正方形）结构边区格板的薄膜效应分析
4.3.4 现浇钢筋混凝土双向板（正方形）结构角区格板及其他形式板的薄膜效应分析
4.4 小结
全文总结
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文题要
致谢
发布时间: 2007-03-12
参考文献
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