活性粉末混凝土梁斜截面抗剪承载力研究

论文摘要

目前我国主要集中研究活性粉末混凝土材料性能方面,对活性粉末混凝土结构方面研究较少,本文探索性的研究了活性粉末混凝土梁斜截面抗剪承载力,是活性粉末混凝土结构方面研究的重要部分。本文研究的基础是软化桁架模型理论,用软化桁架理论模型分析了普通混凝土梁受剪破坏的全过程,选取全过程中剪力荷载最大的状态为临界状态,把这个临界状态时的剪力荷载作为混凝土梁的抗剪承载力。将计算得出的抗剪承载力和试验数据进行对比,证明了软化桁架模型的分析方法是可行的。然后,分别研究了影响抗剪承载力各因素对混凝土梁抗剪承载力的影响,参考规范计算公式,提出了混凝土梁抗剪承载力的建议计算式。通过对建议式计算式值、规范公式计算值、实验实测值进行对比。得出建议式计算值和试验值符合得更好的结论。对活性粉末混凝土梁,采用和普通混凝土梁一样的研究方法,不同的是选取的临界状态不同,活性粉末混凝土梁选取的是主拉应力达到抗拉强度时的状态为临界状态,这样就忽略了钢筋的作用。同样分别研究了各因素对抗剪承载力的贡献,提出了活性粉末混凝土梁斜截面抗剪承载力建议式。通过对建议式计算值、软化桁架模型理论分析值进行对比,发现两者符合得较好。最后再用有限元分析方法进行了验证,有限元验证时选取受剪区梁高中部截面最大主拉应力达到抗拉强度时的状态为临界状态。有限元分析的临界值比建议式计算值略高一些,这就说明建议式计算值是偏于安全的,建议式是可靠的。虽然本文的研究并不能完全体现活性粉末混凝土梁的抗剪承载力,但建议式用于计算活性粉末混凝土梁的抗剪承载力是可行的,可为活性粉末混凝土梁的设计提供参考。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1.1 概述
• 1.2 活性粉末混凝土的研究状况
• 1.3 问题的提出
• 1.4 传统钢筋混凝土构件抗剪承载力的研究
• 1.5 软化桁架模型理论
• 1.6 本文研究方法以及预期达到的效果
• 2 软化桁架模型理论方程的建立
• 2.1 软化桁架理论计算钢筋混凝土抗剪强度的方程式
• 2.1.1 应力平衡方程式
• 2.1.2 变形协调方程式
• 2.1.3 材料的应力-应变方程
• 2.2 钢筋混凝土微元体上应力的计算
• 2.2.1 剪应力τlt
• t'>2.2.2 竖向正应力σ_t
• l'>2.2.3 纵向应力σ_l
• 2.3 预应力的影响
• 2.4 剪跨比的影响—平截面假定的引用
• 2.4.1 桁架高度
• 2.4.2 弦杆的应变
• 2.5 软化桁架理论模型计算步骤
• 3 普通混凝土梁斜截面抗剪承载力研究
• 3.1 无腹筋混凝土梁抗剪承载力研究
• 3.1.1 混凝土强度的影响
• 3.1.2 截面尺寸影响
• 3.1.3 纵筋率的影响
• 3.1.4 剪跨比的影响
• 3.1.5 无腹筋梁抗剪承载力公式的提出
• 3.2 有腹筋钢筋混凝土梁抗剪承载力研究
• 3.2.1 混凝土强度影响
• 3.2.2 配箍率的影响
• 3.2.3 剪跨比的影响
• 3.2.4 有腹筋梁抗剪承载力公式的提出
• 3.3 预应力混凝土梁抗剪承载力研究
• 3.3.1 无腹筋预应力混凝土抗剪承载力
• 3.3.2 有腹筋预应力混凝土抗剪承载力
• 3.4 本章小结
• 4 RPC 梁抗剪承载力
• 4.1 用软化桁架模型计算RPC 梁和普通混凝土梁不同的一些条件
• 4.1.1 RPC 的受压本构关系
• 4.1.2 RPC 的受拉本构关系
• 4.1.3 计算临界状态的选取
• 4.2 无腹筋RPC 梁抗剪承载力研究
• 4.2.1 RPC 强度的影响
• 4.2.2 截面尺寸的影响
• 4.2.3 纵筋率的影响
• 4.2.4 剪跨比的影响
• 4.2.5 无腹筋RPC 梁抗剪承载力计算建议式的提出
• 4.3 有腹筋RPC 梁抗剪承载力研究
• 4.3.1 RPC 强度的影响
• 4.3.2 纵筋率的影响
• 4.3.3 剪跨比的影响
• 4.3.4 配箍率的影响
• 4.3.5 有箍筋RPC 梁抗剪承载力公式的提出
• 4.4 预应力RPC 梁抗剪承载力研究
• 4.4.1 无腹筋预应力RPC 梁抗剪承载力计算
• 4.4.2 有箍筋预应力RPC 梁抗剪承载力
• 4.5 本章小结
• 5 RPC 梁抗剪承载力的有限元验证
• 5.1 有限元分析模型介绍
• 5.2 计算结果分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论和展望
• 6.1 主要结论
• 6.1.1 普通混凝土梁斜截面抗剪承载力建议计算式
• 6.1.2 RPC 梁斜截面抗剪承载力建议计算式
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 作者简历