區(qū)域約束混凝土梁抗扭性能有限元分析研究
發(fā)布時間:2021-03-25 17:34
區(qū)域約束混凝土結(jié)構(gòu)是一種新的結(jié)構(gòu)體系。研究證明,區(qū)域約束混凝土結(jié)構(gòu)能有效提高結(jié)構(gòu)抗震性能,充分發(fā)揮材料性能,減小建筑材料用量,節(jié)能、環(huán)保,經(jīng)濟效益突出,能為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中一些難題提供有效的解決方法。目前,區(qū)域約束混凝土結(jié)構(gòu)已在多個工程項目中實際運用,取得了良好的效果。雖然已經(jīng)發(fā)展成為一種完整的結(jié)構(gòu)體系,區(qū)域約束混凝土結(jié)構(gòu)仍然有若干問題沒有解決,許多研究也不夠深入,構(gòu)件的抗扭即是其中之一。本課題在理論研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)了多種區(qū)域約束配筋形式并針對區(qū)域約束混凝土配筋形式、箍筋間距和不同尺寸配筋截面對抗扭性能的影響展開研究,重點分析構(gòu)件在扭矩作用下的開裂扭矩、極限扭矩和抗扭剛度的變化情況。采用大型通用有限元軟件ABAQUS,對5種配箍形式,3種箍筋間距,2種尺寸截面,共21根構(gòu)件進(jìn)行模擬分析研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)區(qū)域約束混凝土配筋形式、箍筋間距對抗扭開裂扭矩的影響較小,截面形式對抗扭承載力和剛度均有一定的提升。對不同區(qū)域進(jìn)行約束其對構(gòu)件性能影響也不同:加強截面中部區(qū)域約束,能限制構(gòu)件開裂后裂縫的發(fā)展,提高構(gòu)件開裂后的受扭剛度;加強矩形截面長邊兩端的約束,能大幅度提高構(gòu)件的抗扭承載力、變形能力和剛...
【文章來源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
矩形截面(h≥b)純扭構(gòu)件的彈性應(yīng)力分布
圖 2-2 矩形截面(h≥b)理想塑性材料的受扭極限應(yīng)根據(jù)極限平衡條件,推導(dǎo)得矩形截面極限扭矩為:3h bh3 3h b 3式中, 截面的受扭塑性抵抗矩;p3 /h 矩形截面的系數(shù)。截面相同的矩形構(gòu)件,按照彈性理論和塑性理論計算,其受扭抵抗矩的比值(Te/Tp=Wte/Wtp=αe/αp)隨矩形截面邊長比0.590,最大值為 0.667;其倒數(shù)(Tp/Te=Wtp/Wte=αp/αe)為 1.5義相當(dāng)于混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性系數(shù)γm;炷敛牧闲灾g,其受扭時的應(yīng)力也應(yīng)分布在彈性理論值和塑性理論值之
圖 2-3 無腹筋混凝土構(gòu)件受扭矩作用載的進(jìn)行,扭矩不斷增大,截面剪應(yīng)力隨之增加,先在截量塑性變形并向兩端發(fā)展,截面剪應(yīng)力圖形趨向飽滿。當(dāng)力值達(dá)到混凝土的抗拉強度后,構(gòu)件出現(xiàn)斜裂縫,裂縫方。隨即,斜裂縫沿長邊側(cè)面中部向兩端同時沿 45°方向延最終在構(gòu)件的 3 個側(cè)面形成貫通裂縫并沿第四個側(cè)面撕裂面,如圖 2-3 所示,構(gòu)件斷成兩截,試件混凝土斷口形狀為整齊、清晰狀,在斷口以外一般不再發(fā)生其它裂縫。構(gòu)稍大于開裂扭矩 Tcr,一般不超過 10%;炷辆匦谓孛媪旱臉O限扭矩為:0.7~0.8 ( 4)子由國內(nèi)外試驗資料統(tǒng)計所得,其值介于彈性計算值和塑
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]預(yù)應(yīng)力區(qū)域約束混凝土梁試驗研究[J]. 肖利平,莫大霖,曹新明,高文藝. 科技通報. 2015(12)
[2]鋼管約束混凝土的研究應(yīng)用與發(fā)展[J]. 馮兆琦,余志偉,段方正. 山西建筑. 2015(36)
[3]基于ABAQUS的RC框架節(jié)點的有限元分析[J]. 胡亮,錢德玲,劉杰,陳震,楊浩博. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[4]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[5]混凝土損傷塑性模型的參數(shù)分析[J]. 彭小婕,于安林,方有珍. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(工程技術(shù)版). 2010(03)
[6]區(qū)域約束混凝土淺析[J]. 曹新明,肖常安,肖建春,楊力列. 工程抗震與加固改造. 2008(05)
[7]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗證[J]. 張勁,王慶揚,胡守營,王傳甲. 建筑結(jié)構(gòu). 2008(08)
[8]區(qū)域約束混凝土軸心受壓矩形柱受力性能研究[J]. 曹新明,楊力列,朱國良. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[9]混凝土損傷塑性模型應(yīng)用研究[J]. 雷拓,錢江,劉成清. 結(jié)構(gòu)工程師. 2008(02)
[10]約束混凝土文獻(xiàn)綜述[J]. 周文峰,魯瑛. 四川建筑科學(xué)研究. 2007(03)
碩士論文
[1]區(qū)域約束混凝土梁抗剪性能試驗及理論研究[D]. 咼古月.貴州大學(xué) 2017
[2]不同配箍形式下區(qū)域約束混凝土梁剛度分析研究[D]. 周建英.貴州大學(xué) 2017
[3]槽鋼區(qū)域約束混凝土柱往復(fù)荷載試驗研究[D]. 常亞.貴州大學(xué) 2016
[4]區(qū)域約束混凝土柱往復(fù)荷載下的試驗研究[D]. 楊雪瑞.貴州大學(xué) 2009
[5]混凝土塑性損傷模型及其ABAQUS子程序開發(fā)[D]. 曹鵬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009
[6]區(qū)域約束混凝土小偏心受壓柱的試驗研究[D]. 羅霄溢.貴州大學(xué) 2008
[7]型鋼混凝土構(gòu)件受扭試驗研究[D]. 李紅波.重慶大學(xué) 2008
[8]區(qū)域約束高強混凝土軸心受壓短柱試驗研究[D]. 朱國良.貴州大學(xué) 2007
本文編號:3100042
【文章來源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
矩形截面(h≥b)純扭構(gòu)件的彈性應(yīng)力分布
圖 2-2 矩形截面(h≥b)理想塑性材料的受扭極限應(yīng)根據(jù)極限平衡條件,推導(dǎo)得矩形截面極限扭矩為:3h bh3 3h b 3式中, 截面的受扭塑性抵抗矩;p3 /h 矩形截面的系數(shù)。截面相同的矩形構(gòu)件,按照彈性理論和塑性理論計算,其受扭抵抗矩的比值(Te/Tp=Wte/Wtp=αe/αp)隨矩形截面邊長比0.590,最大值為 0.667;其倒數(shù)(Tp/Te=Wtp/Wte=αp/αe)為 1.5義相當(dāng)于混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性系數(shù)γm;炷敛牧闲灾g,其受扭時的應(yīng)力也應(yīng)分布在彈性理論值和塑性理論值之
圖 2-3 無腹筋混凝土構(gòu)件受扭矩作用載的進(jìn)行,扭矩不斷增大,截面剪應(yīng)力隨之增加,先在截量塑性變形并向兩端發(fā)展,截面剪應(yīng)力圖形趨向飽滿。當(dāng)力值達(dá)到混凝土的抗拉強度后,構(gòu)件出現(xiàn)斜裂縫,裂縫方。隨即,斜裂縫沿長邊側(cè)面中部向兩端同時沿 45°方向延最終在構(gòu)件的 3 個側(cè)面形成貫通裂縫并沿第四個側(cè)面撕裂面,如圖 2-3 所示,構(gòu)件斷成兩截,試件混凝土斷口形狀為整齊、清晰狀,在斷口以外一般不再發(fā)生其它裂縫。構(gòu)稍大于開裂扭矩 Tcr,一般不超過 10%;炷辆匦谓孛媪旱臉O限扭矩為:0.7~0.8 ( 4)子由國內(nèi)外試驗資料統(tǒng)計所得,其值介于彈性計算值和塑
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]預(yù)應(yīng)力區(qū)域約束混凝土梁試驗研究[J]. 肖利平,莫大霖,曹新明,高文藝. 科技通報. 2015(12)
[2]鋼管約束混凝土的研究應(yīng)用與發(fā)展[J]. 馮兆琦,余志偉,段方正. 山西建筑. 2015(36)
[3]基于ABAQUS的RC框架節(jié)點的有限元分析[J]. 胡亮,錢德玲,劉杰,陳震,楊浩博. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[4]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[5]混凝土損傷塑性模型的參數(shù)分析[J]. 彭小婕,于安林,方有珍. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(工程技術(shù)版). 2010(03)
[6]區(qū)域約束混凝土淺析[J]. 曹新明,肖常安,肖建春,楊力列. 工程抗震與加固改造. 2008(05)
[7]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)驗證[J]. 張勁,王慶揚,胡守營,王傳甲. 建筑結(jié)構(gòu). 2008(08)
[8]區(qū)域約束混凝土軸心受壓矩形柱受力性能研究[J]. 曹新明,楊力列,朱國良. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[9]混凝土損傷塑性模型應(yīng)用研究[J]. 雷拓,錢江,劉成清. 結(jié)構(gòu)工程師. 2008(02)
[10]約束混凝土文獻(xiàn)綜述[J]. 周文峰,魯瑛. 四川建筑科學(xué)研究. 2007(03)
碩士論文
[1]區(qū)域約束混凝土梁抗剪性能試驗及理論研究[D]. 咼古月.貴州大學(xué) 2017
[2]不同配箍形式下區(qū)域約束混凝土梁剛度分析研究[D]. 周建英.貴州大學(xué) 2017
[3]槽鋼區(qū)域約束混凝土柱往復(fù)荷載試驗研究[D]. 常亞.貴州大學(xué) 2016
[4]區(qū)域約束混凝土柱往復(fù)荷載下的試驗研究[D]. 楊雪瑞.貴州大學(xué) 2009
[5]混凝土塑性損傷模型及其ABAQUS子程序開發(fā)[D]. 曹鵬.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009
[6]區(qū)域約束混凝土小偏心受壓柱的試驗研究[D]. 羅霄溢.貴州大學(xué) 2008
[7]型鋼混凝土構(gòu)件受扭試驗研究[D]. 李紅波.重慶大學(xué) 2008
[8]區(qū)域約束高強混凝土軸心受壓短柱試驗研究[D]. 朱國良.貴州大學(xué) 2007
本文編號:3100042
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