【摘要】：高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件受剪破壞機(jī)理復(fù)雜,且高強(qiáng)輕骨料混凝土與普通混凝土的破壞機(jī)理不同,高強(qiáng)輕骨料混凝土裂縫從骨料中間穿過(guò),而普通混凝土裂縫從骨料表面穿過(guò),導(dǎo)致兩者受壓開裂軟化效應(yīng)存在差異。因此在高強(qiáng)輕骨料混凝深受彎構(gòu)件受剪性能分析中對(duì)該類混凝土構(gòu)件受壓開裂軟化效應(yīng)研究不足,壓桿軟化系數(shù)計(jì)算方法需要進(jìn)一步明確。所以本論文以高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件為對(duì)象,選取壓桿隔離體試件開展受壓性能試驗(yàn)研究,基于拉-壓桿模型和修正壓力場(chǎng)理論,開展考慮開裂軟化效應(yīng)的高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件受剪模型分析。論文完成了12個(gè)具有不同尺寸參數(shù)和配筋參數(shù)的高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件壓桿隔離體試件受壓性能試驗(yàn),對(duì)高強(qiáng)輕骨料混凝土受壓開裂軟化性能進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容包括:(1)完成了12個(gè)高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件壓桿受壓性能試驗(yàn),對(duì)壓桿軟化系數(shù)的影響因素進(jìn)行了分析,研究表明:壓桿試件的高厚比越小,軟化系數(shù)越高,壓桿尺寸效應(yīng)明顯;壓桿試件的截面面積越大,則其軟化系數(shù)越高;壓桿試件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,則其軟化系數(shù)越高;(2)收集整理了關(guān)于壓桿軟化系數(shù)計(jì)算的4種規(guī)范設(shè)計(jì)方法和8種經(jīng)典計(jì)算模型,對(duì)本文壓桿隔離體試件進(jìn)行計(jì)算對(duì)比分析,分析表明:各國(guó)混凝土規(guī)范計(jì)算結(jié)果均低于試驗(yàn)結(jié)果,其中加拿大CSA A23.3-04規(guī)范計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合最好;經(jīng)典的壓桿軟化系數(shù)計(jì)算模型計(jì)算結(jié)果偏于保守,其中Mikame模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)吻合最好;(3)分析壓桿隔離體試件與深受彎構(gòu)件相關(guān)性發(fā)現(xiàn):在剪跨比小于1的條件下,壓桿隔離體試件與相應(yīng)的深受彎構(gòu)件中的壓桿受力性能吻合良好,隨著剪跨比增大,由于彎曲作用影響,壓桿隔離體試件與深受彎構(gòu)件的相關(guān)性逐漸降低;(4)基于修正壓力場(chǎng)理論,考慮深受彎構(gòu)件中應(yīng)力分布,及高強(qiáng)輕骨料混凝土破壞特征,將輕骨料粒徑參數(shù)修正為零,建立考慮輕骨料混凝土破壞特性的基于修正壓力場(chǎng)理論的深受彎構(gòu)件壓桿受壓承載力計(jì)算模型,分析發(fā)現(xiàn)模型結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。論文完成的高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件壓桿受壓開裂軟化性能試驗(yàn)及受剪模型研究,對(duì)分析高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)受壓開裂軟化效應(yīng)、受剪模型研究具有重要的理論意義,同時(shí)對(duì)高強(qiáng)輕骨料混凝土在工程應(yīng)用中具有重要的實(shí)際價(jià)值。
【圖文】：

深受彎構(gòu)件在現(xiàn)今的建筑中得到了大量的應(yīng)用，主要應(yīng)用在建筑轉(zhuǎn)換層、倉(cāng)筒結(jié)構(gòu)以及橋梁結(jié)構(gòu)等[9,10]。將高強(qiáng)輕骨料混凝土用于深受彎構(gòu)件能有效減小截面尺寸、削弱地震反應(yīng)，總體經(jīng)濟(jì)效益突出。但是，高強(qiáng)輕骨料混凝土構(gòu)件破壞機(jī)理復(fù)雜，受剪性能研究還不全面，在規(guī)范中也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分類規(guī)定，也沒(méi)有可靠的工程標(biāo)準(zhǔn)可以應(yīng)用，因此限制了其在工程中的推廣[11-13]。因此，明確高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件的受剪性能是合理設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用的先決條件。拉-壓桿模型（Strut-and-Tie Model，簡(jiǎn)稱 STM 模型）將復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為單軸應(yīng)力狀態(tài)，即壓應(yīng)力簡(jiǎn)化為壓桿，拉應(yīng)力簡(jiǎn)化為拉桿，兩者通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接[14,15]。目前，其合理性得已證實(shí)，已經(jīng)被用來(lái)分析各種鋼筋混凝土構(gòu)件，既包含簡(jiǎn)單應(yīng)力場(chǎng)構(gòu)件，也包含各種復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)構(gòu)件[16-18]，如圖 1.1 所示。但輕骨料混凝土與普通混凝土在破壞機(jī)理上有明顯區(qū)別，導(dǎo)致兩者的受壓開裂軟化系數(shù)存在差異，故 STM 模型中壓桿軟化系數(shù)計(jì)算模型是否適用于高強(qiáng)輕骨料混凝土深受彎構(gòu)件還需要深入分析。

展模型化分析，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果給出建議的高強(qiáng)方法，考慮輕骨料力學(xué)特性，建立基于 MCFT算方法，能夠?yàn)檩p骨料混凝土的工程應(yīng)用提供研究現(xiàn)狀一種將鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中復(fù)雜方法[24,25]。桁架模型中復(fù)雜的應(yīng)力路徑經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后，構(gòu)件中應(yīng)力狀態(tài)變成了簡(jiǎn)單的拉架結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，即拉-壓桿模型[26,27]，在深。在靜定桁架中，拉-壓桿模型中的桿件的應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU37

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2592671