沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁的尺寸效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-02-11 03:36
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其優(yōu)異的耐久性、整體性及抗震性成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)抗沖擊設(shè)計的選擇之一,但建筑結(jié)構(gòu)在全生命周期中可能將遭受到由人為或自然因素造成的直接或間接的沖擊事故,對人民、社會及國家的安全穩(wěn)定構(gòu)成極大的威脅,因此,研究鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能成為建筑設(shè)計人員及各國研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)問題,且對于當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的抗沖擊安全設(shè)計具有重要的科學(xué)意義和工程價值。此外,針對尺寸效應(yīng)的研究已有6個多世紀(jì)的歷史,現(xiàn)階段尺寸效應(yīng)的研究大都針對靜載作用下構(gòu)件名義強(qiáng)度的分析,缺乏對沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁的尺寸效應(yīng)研究。因此,本文基于試驗數(shù)據(jù)、理論模型計算對沖擊荷載作用下彎曲破壞RC梁的尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究,本文的主要研究工作如下:(1)對RC梁的單自由度基本理論、等效推導(dǎo)過程及等效單自由度模型中全響應(yīng)階段的抗力參數(shù)進(jìn)行分析改進(jìn),提出改進(jìn)的等效單自由度(ISDOF)模型,并驗證ISDOF方法的可靠性;(2)對沖擊荷載作用下RC梁的響應(yīng)特征進(jìn)行分析,研究各試驗參數(shù)(如沖擊力、支反力、跨中位移、縱筋應(yīng)變和混凝土應(yīng)變等)的時程曲線特征規(guī)律進(jìn)行研究分析,并歸納各試驗梁的裂縫發(fā)展規(guī)律及破壞模式特征;(3)建立集中...
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 沖擊荷載下RC梁試驗研究現(xiàn)狀
1.2.2 尺寸效應(yīng)概述
1.2.3 混凝土尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.4 鋼筋混凝土構(gòu)件尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 研究意義
1.4 問題的提出
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 沖擊荷載下基于ISDOF法的RC梁位移計算方法
2.1 引言
2.2 SDOF基本理論
2.3 RC梁在沖擊荷載下的ISDOF抗力模型
2.4 RC梁 ISDOF位移計算算例及驗證
2.5 小結(jié)
第三章 基于沖擊試驗的RC梁響應(yīng)特征分析
3.1 引言
3.2 試驗概況
3.3 試驗測量參數(shù)特征分析
3.3.1 沖擊力時程曲線
3.3.2 支反力時程曲線
3.3.3 跨中位移時程曲線
3.3.4 混凝土應(yīng)變時程曲線
3.3.5 縱筋應(yīng)變時程曲線
3.3.6 沖擊力及支反力-跨中位移時程曲線
3.4 試驗梁破壞特征分析
3.4.1 彎曲破壞
3.4.2 彎剪破壞
3.4.3 剪切破壞
3.5 小結(jié)
第四章 基于試驗數(shù)據(jù)的RC梁性能數(shù)據(jù)庫
4.1 引言
4.2 RC梁性能數(shù)據(jù)庫概況
4.3 RC梁性能數(shù)據(jù)庫建立
4.4 各因素對沖擊響應(yīng)的影響
4.4.1 高寬比
4.4.2 高跨比
4.4.3 落錘質(zhì)量
4.4.4 落錘沖擊速度
4.5 小結(jié)
第五章 尺寸效應(yīng)對沖擊荷載下RC梁的影響
5.1 引言
5.2 沖擊荷載下彎曲破壞RC試驗梁數(shù)據(jù)庫
5.3 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算
5.4 歸一化特征參數(shù)
5.5 各因素對RC梁跨中峰值位移的影響
5.5.1 質(zhì)量對跨中峰值位移的影響
5.5.2 剛度對跨中峰值位移的影響
5.5.3 沖擊力對跨中峰值位移的影響
5.5.4 沖擊能量對跨中峰值位移的影響
5.5.5 落錘動量對跨中峰值位移的影響
5.5.6 梁靜力承載力對跨中峰值位移的影響
5.6 名義位移尺寸效應(yīng)
5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1
附錄2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼筋混凝土柱軸心受壓動態(tài)破壞尺寸效應(yīng)[J]. 周宏宇,袁慧,邢曉帥,趙曉花,張雅然. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2019(05)
[2]基于細(xì)觀模型的含腹筋混凝土梁受剪承載力尺寸效應(yīng)[J]. 金瀏,蘇曉,徐海濱,李冬,杜修力. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文). 2019(01)
[3]鋼筋混凝土梁受彎破壞及尺寸效應(yīng)的細(xì)觀模擬分析[J]. 金瀏,蘇曉,杜修力. 工程力學(xué). 2018(10)
[4]鋼筋混凝土梁受彎抗震性能尺寸效應(yīng)試驗研究[J]. 周宏宇,楊聰昆,杜修力,李振寶,張雅然. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[5]鋼筋混凝土梁抗沖擊性能研究的細(xì)觀數(shù)值模擬方法[J]. 金瀏,徐建東,張仁波,杜修力. 振動與沖擊. 2018(02)
[6]混凝土與混凝土結(jié)構(gòu)尺寸效應(yīng)述評(Ⅱ):構(gòu)件層次[J]. 杜修力,金瀏,李冬. 土木工程學(xué)報. 2017(11)
[7]混凝土與混凝土結(jié)構(gòu)尺寸效應(yīng)述評(Ⅰ):材料層次[J]. 杜修力,金瀏,李冬. 土木工程學(xué)報. 2017(09)
[8]不同落錘速度沖擊下混凝土和RC梁破壞研究[J]. 梅福林,董新龍,俞鑫爐. 寧波大學(xué)學(xué)報(理工版). 2017(05)
[9]箍筋約束對小偏心加載下高強(qiáng)RC柱尺寸效應(yīng)影響分析[J]. 金瀏,丁子星,李冬,杜修力. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(04)
[10]RC梁沖擊破壞機(jī)理試驗研究與殘余變形預(yù)測方法探討[J]. 霍靜思,胡開贏. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
博士論文
[1]沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁響應(yīng)特征及設(shè)計方法研究[D]. 趙德博.湖南大學(xué) 2017
[2]動靜載荷作用下鋼筋混凝土梁的力學(xué)行為研究[D]. 展婷變.北京理工大學(xué) 2016
[3]沖擊和快速加載作用下鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件性能試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 曾翔.湖南大學(xué) 2014
[4]沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁的試驗及數(shù)值模擬研究[D]. 孟一.湖南大學(xué) 2012
[5]材料的率相關(guān)性對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動力性能的影響[D]. 李敏.大連理工大學(xué) 2011
[6]混凝土尺寸效應(yīng)理論研究與斷裂參數(shù)分析[D]. 黃海燕.河海大學(xué) 2004
碩士論文
[1]沖擊荷載作用下PC梁動力響應(yīng)及破壞效應(yīng)研究[D]. 梁繼超.北京建筑大學(xué) 2019
[2]沖擊加載下鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與數(shù)值模擬[D]. 宋敏.太原理工大學(xué) 2018
[3]基于尺寸效應(yīng)的有腹筋鋼筋混凝土梁的剪切強(qiáng)度研究[D]. 周胤呈.重慶交通大學(xué) 2017
[4]落錘沖擊下鋼筋混凝土梁破壞特性及影響因素研究[D]. 梅福林.寧波大學(xué) 2017
[5]爆炸作用下箱形鋼柱性能研究[D]. 錢桂娟.濟(jì)南大學(xué) 2016
[6]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)撞擊響應(yīng)分析[D]. 劉德源.華南理工大學(xué) 2014
[7]鋼筋混凝土梁彎曲性能尺寸效應(yīng)試驗研究[D]. 陳志鑫.大連理工大學(xué) 2012
[8]鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的延性分析[D]. ,摤.大連理工大學(xué) 2011
[9]爆炸沖擊荷載作用下鋼筋混凝土墻的動力響應(yīng)分析[D]. 張鳳華.長安大學(xué) 2007
本文編號:3028456
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 沖擊荷載下RC梁試驗研究現(xiàn)狀
1.2.2 尺寸效應(yīng)概述
1.2.3 混凝土尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.4 鋼筋混凝土構(gòu)件尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 研究意義
1.4 問題的提出
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 沖擊荷載下基于ISDOF法的RC梁位移計算方法
2.1 引言
2.2 SDOF基本理論
2.3 RC梁在沖擊荷載下的ISDOF抗力模型
2.4 RC梁 ISDOF位移計算算例及驗證
2.5 小結(jié)
第三章 基于沖擊試驗的RC梁響應(yīng)特征分析
3.1 引言
3.2 試驗概況
3.3 試驗測量參數(shù)特征分析
3.3.1 沖擊力時程曲線
3.3.2 支反力時程曲線
3.3.3 跨中位移時程曲線
3.3.4 混凝土應(yīng)變時程曲線
3.3.5 縱筋應(yīng)變時程曲線
3.3.6 沖擊力及支反力-跨中位移時程曲線
3.4 試驗梁破壞特征分析
3.4.1 彎曲破壞
3.4.2 彎剪破壞
3.4.3 剪切破壞
3.5 小結(jié)
第四章 基于試驗數(shù)據(jù)的RC梁性能數(shù)據(jù)庫
4.1 引言
4.2 RC梁性能數(shù)據(jù)庫概況
4.3 RC梁性能數(shù)據(jù)庫建立
4.4 各因素對沖擊響應(yīng)的影響
4.4.1 高寬比
4.4.2 高跨比
4.4.3 落錘質(zhì)量
4.4.4 落錘沖擊速度
4.5 小結(jié)
第五章 尺寸效應(yīng)對沖擊荷載下RC梁的影響
5.1 引言
5.2 沖擊荷載下彎曲破壞RC試驗梁數(shù)據(jù)庫
5.3 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算
5.4 歸一化特征參數(shù)
5.5 各因素對RC梁跨中峰值位移的影響
5.5.1 質(zhì)量對跨中峰值位移的影響
5.5.2 剛度對跨中峰值位移的影響
5.5.3 沖擊力對跨中峰值位移的影響
5.5.4 沖擊能量對跨中峰值位移的影響
5.5.5 落錘動量對跨中峰值位移的影響
5.5.6 梁靜力承載力對跨中峰值位移的影響
5.6 名義位移尺寸效應(yīng)
5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1
附錄2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼筋混凝土柱軸心受壓動態(tài)破壞尺寸效應(yīng)[J]. 周宏宇,袁慧,邢曉帥,趙曉花,張雅然. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2019(05)
[2]基于細(xì)觀模型的含腹筋混凝土梁受剪承載力尺寸效應(yīng)[J]. 金瀏,蘇曉,徐海濱,李冬,杜修力. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文). 2019(01)
[3]鋼筋混凝土梁受彎破壞及尺寸效應(yīng)的細(xì)觀模擬分析[J]. 金瀏,蘇曉,杜修力. 工程力學(xué). 2018(10)
[4]鋼筋混凝土梁受彎抗震性能尺寸效應(yīng)試驗研究[J]. 周宏宇,楊聰昆,杜修力,李振寶,張雅然. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[5]鋼筋混凝土梁抗沖擊性能研究的細(xì)觀數(shù)值模擬方法[J]. 金瀏,徐建東,張仁波,杜修力. 振動與沖擊. 2018(02)
[6]混凝土與混凝土結(jié)構(gòu)尺寸效應(yīng)述評(Ⅱ):構(gòu)件層次[J]. 杜修力,金瀏,李冬. 土木工程學(xué)報. 2017(11)
[7]混凝土與混凝土結(jié)構(gòu)尺寸效應(yīng)述評(Ⅰ):材料層次[J]. 杜修力,金瀏,李冬. 土木工程學(xué)報. 2017(09)
[8]不同落錘速度沖擊下混凝土和RC梁破壞研究[J]. 梅福林,董新龍,俞鑫爐. 寧波大學(xué)學(xué)報(理工版). 2017(05)
[9]箍筋約束對小偏心加載下高強(qiáng)RC柱尺寸效應(yīng)影響分析[J]. 金瀏,丁子星,李冬,杜修力. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(04)
[10]RC梁沖擊破壞機(jī)理試驗研究與殘余變形預(yù)測方法探討[J]. 霍靜思,胡開贏. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
博士論文
[1]沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁響應(yīng)特征及設(shè)計方法研究[D]. 趙德博.湖南大學(xué) 2017
[2]動靜載荷作用下鋼筋混凝土梁的力學(xué)行為研究[D]. 展婷變.北京理工大學(xué) 2016
[3]沖擊和快速加載作用下鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件性能試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 曾翔.湖南大學(xué) 2014
[4]沖擊荷載作用下鋼筋混凝土梁的試驗及數(shù)值模擬研究[D]. 孟一.湖南大學(xué) 2012
[5]材料的率相關(guān)性對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動力性能的影響[D]. 李敏.大連理工大學(xué) 2011
[6]混凝土尺寸效應(yīng)理論研究與斷裂參數(shù)分析[D]. 黃海燕.河海大學(xué) 2004
碩士論文
[1]沖擊荷載作用下PC梁動力響應(yīng)及破壞效應(yīng)研究[D]. 梁繼超.北京建筑大學(xué) 2019
[2]沖擊加載下鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與數(shù)值模擬[D]. 宋敏.太原理工大學(xué) 2018
[3]基于尺寸效應(yīng)的有腹筋鋼筋混凝土梁的剪切強(qiáng)度研究[D]. 周胤呈.重慶交通大學(xué) 2017
[4]落錘沖擊下鋼筋混凝土梁破壞特性及影響因素研究[D]. 梅福林.寧波大學(xué) 2017
[5]爆炸作用下箱形鋼柱性能研究[D]. 錢桂娟.濟(jì)南大學(xué) 2016
[6]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)撞擊響應(yīng)分析[D]. 劉德源.華南理工大學(xué) 2014
[7]鋼筋混凝土梁彎曲性能尺寸效應(yīng)試驗研究[D]. 陳志鑫.大連理工大學(xué) 2012
[8]鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的延性分析[D]. ,摤.大連理工大學(xué) 2011
[9]爆炸沖擊荷載作用下鋼筋混凝土墻的動力響應(yīng)分析[D]. 張鳳華.長安大學(xué) 2007
本文編號:3028456
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