有粘结预应力空腹式钢骨混凝土梁受力性能研究

论文摘要

预应力钢骨混凝土结构(PSRC)是一种新的结构型式,具有同钢骨混凝土结构(SRC)一样的特点：承载能力大,刚度好,抗震性能优良等。它分为实腹式和空腹式两种,兼具了钢结构和混凝土结构的优点,对于受弯构件而言,钢骨混凝土结构仍然具有变形大、在连续梁等超静定结构的负弯矩区域混凝土处于受拉等缺点,预应力钢骨混凝土结构正是克服了这些缺点,减少或防止了混凝土组合梁在静荷载和施加活荷载作用下发生开裂,增加组合梁刚度、减少组合梁挠度和防止钢筋锈蚀等,具有钢与混凝土组合结构与预应力结构的优点,充分发挥了钢结构,约束核心混凝土,预应力技术和空间结构等诸多优越性。为此弄清预应力钢骨混凝土结构机理对应用和推广这种结构具有重要意义。近年来,许多专家学者对预应力组合梁工作性能进行了研究,但对有粘结预应力钢骨混凝土梁的研究比较少,通过本文的分析,能为工程设计及应用提供一定的技术支持。本文采用理论分析和数值计算相结合的方法给出了有粘结预应力钢骨混凝土简支梁受力性能；给出了直线布筋的在不同受力阶段各截面的应力计算公式,建立了有粘结预应力钢骨混凝土简支梁的抗裂承载力、弹性抗弯承载力、极限抗弯承载力的计算公式；给出了有粘结预应力钢骨混凝土连续梁在不同力学阶段截面的应力计算方法,建立了其开裂承载力、弹性抗弯承载力和极限抗弯承载力的计算公式；利用合成法,编制了有粘结预应力钢骨混凝土简支梁的非线性全过程分析程序,计算了有粘结预应力钢骨混凝土梁的弯矩—曲率、荷载—变形的关系曲线,探讨了其影响因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究背景
• 1.2.1 钢骨混凝土结构的意义和研究现状
• 1.2.2 预应力混凝土结构的研究及应用现状
• 1.2.3 预应力钢骨混凝土结构的研究现状
• 1.3 研究的意义及主要内容
• 1.3.1 研究的意义
• 1.3.2 研究的主要内容
• 第2章 预应力损失与轴心受拉构件受力分析
• 2.1 预应力损失计算
• 2.1.1 预应力损失
• 2.1.2 各阶段预应力损失值的组合
• 2.2 轴心受拉构件施工工艺
• 2.3 轴心受拉构件弹性受力分析
• 2.3.1 施工阶段
• 2.3.2 使用阶段
• 2.3.3 破坏阶段
• 第3章 预应力空腹式钢骨混凝土矩形梁
• 3.1 施加预应力方法及施工工艺
• 3.1.1 施加预应力方法
• 3.1.2 施工工艺
• 3.2 组合截面几何特征
• 3.2.1 基本假定
• 3.2.2 截面几何特征
• 3.3 直线布置预应力筋的内力分析
• 3.3.1 施工阶段
• 3.3.2 消压阶段
• 3.3.3 抗裂承载力计算
• 3.3.4 弹性抗弯承载力
• 3.3.5 极限抗弯承载力计算
• 第4章 预应力空腹式钢骨混凝土T形梁
• 4.1 组合截面几何特征
• 4.1.1 基本假定
• 4.1.2 施工工艺
• 4.1.3 截面几何特征
• 4.2 直线布置预应力筋的内力分析
• 4.2.1 施工阶段
• 4.2.2 消压阶段
• 4.2.3 抗裂承载力计算
• 4.2.4 弹性抗弯承载力
• 4.2.5 极限抗弯承载力计算
• 第5章 预应力空腹式钢骨混凝土连续梁
• 5.1 预应力连续组合梁的形式
• 5.2 连续梁截面几何特征
• 5.2.1 开裂阶段以前
• 5.2.2 开裂阶段以后
• 5.3 抗裂承载力计算
• 5.4 完全交互作用弹性抗弯承载力计算
• 5.4.1 受拉区非预应力钢筋屈服
• 5.4.2 受拉区型钢屈服
• 5.5 极限抗弯承载力计算
• 第6章 非线性分析
• 6.1 材料本构关系
• 6.1.1 混凝土应力—应变关系
• 6.1.2 钢材的应力—应变关系
• 6.1.3 预应力筋的应力—应变关系
• 6.2 计算程序
• 6.2.1 截面划分
• 6.2.2 弯矩—曲率
• 6.2.3 荷载—变形
• 6.3 计算分析
• 6.3.1 基本参数
• 6.3.2 计算分析
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢