论文摘要
工程中许多在役钢筋混凝土结构由于年久失修,存在着严重的安全隐患,如果这些工程结构不有效的利用则会造成资源的浪费。对工程结构的加固和维修已经越来越体现出巨大的社会与经济价值。粘贴钢板加固结构以其经济性和可操作性在各种加固方法中脱颖而出,这种方法能较为充分的利用了钢板和混凝土两种材料的不同的受力性能,能较大幅度的提高改善因在役时间过长引起的构件承载力下降的问题。本文参考了大量国内外关于粘钢加固的钢筋混凝土梁的研究成果,分析了T型截面吊车梁粘贴钢板加固的受力特性。基于传统的弹塑性理论,利用大型ANSYS仿真计算程序,以粘钢加固的钢筋混凝土梁现场实测数据为基础,建立了相应的有限元模型,并进行了数值计算,对比分析了T型截面梁从加载到破坏过程中受力和变形,得到了粘贴钢板加固梁的极限承载力、挠度、混凝土和钢板的应力应变等结果。通过采用分离式有限元模型对粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的数值对比分析,其结果与试验结果及理论分析的结果有较好的一致性,说明采用有限元数值仿真方法分析粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁有较强的可行性。
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摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 钢筋混凝土结构加固的意义1.2 钢筋混凝土构件加固的特点和常见的加固方法1.2.1 钢筋混凝土吊车梁加固的特点1.2.2 常见的加固钢筋混凝土构件的方法1.2.3 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁1.3 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的国内外研究现状1.3.1 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的国内研究现状1.3.2 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的国外研究现状1.4 非线性有限元国内外的发展状况1.5 研究的背景、目的、意义及本文所做的工作1.5.1 课题的研究背景1.5.2 课题研究的目的和意义1.5.3 课题的研究内容第二章 混凝土非线性问题的有限元方法2.1 钢筋混凝土结构材料本构关系和破坏准则2.1.1 常用本构关系模型2.1.2 混凝土材料本构关系和破坏准则2.1.3 钢材的本构关系2.2 有限元数值分析方法2.2.1 有限单元法的基本概念和发展2.2.2 有限单元法简介2.3 非线性有限元的计算方法2.4 收敛标准2.5 ANSYS程序介绍第三章 钢筋混凝土T型梁承载力理论分析3.1 试验结果3.2 钢筋混凝土吊车梁极限承载力计算3.3 混凝土开裂的模拟3.3.1 混凝土开裂的工程背景3.3.2 常见混凝土开裂的处理3.3.3 钢筋混凝土吊车梁裂缝模型3.4 钢筋混凝土吊车梁弯曲变形分析3.4.1 混凝土受弯构件变形计算的特点3.4.2 短期刚度B3.4.3 受弯构件的刚度B3.4.4 最小刚度原则与挠度计算第四章 粘钢加固钢筋混凝土梁有限元模型4.1 粘贴钢板加固钢筋混凝土梁有限元模型的选择4.2 单元的选择4.3 有限元模型的建立4.3.1 粘贴钢板加固前T型梁几何模型建立4.3.2 4种不同裂缝及不同粘贴钢板高度模型的建立4.3.3 7种不同粘贴钢板厚度模型的建立4.4 钢筋模型建立4.5 边界条件及求解第五章 粘贴钢板前后吊车梁有限元计算结果5.1 粘贴钢板加固前混凝土梁的计算结果5.1.1 构件承载力和弯曲变形5.1.2 混凝土的应力分布和裂缝发展5.1.3 钢筋的应力分布和发展5.2 粘贴钢板补强后不同裂缝及钢板高度计算结果5.2.1 跨中裂缝580mm及两侧裂缝280mm5.2.2 整梁的裂缝和粘贴钢板高度为580m5.2.3 跨中裂缝780mm及两侧580mm5.2.4 跨中裂缝580mm及两侧为780mm第六章 数值计算结果分析6.1 实验结果及理论计算与数值分析比较6.2 粘贴钢板高度不同引起的影响6.2.1 承载力对比6.2.2 钢筋混凝土梁弯曲变形比较6.3 不同粘贴钢板厚度的对比分析6.3.1 钢板应力及承载力比较6.3.2 钢筋混凝土梁弯曲变形比较第七章 结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献致谢
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