混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化及結(jié)構(gòu)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 14:22
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大跨度樓蓋與屋蓋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。目前,預(yù)應(yīng)力混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工過程中,由于雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋線形都是二次拋物線,在空間上呈現(xiàn)雙曲索網(wǎng)狀,產(chǎn)生了交叉編網(wǎng)的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象大大增加了預(yù)應(yīng)力筋鋪放和定位的難度,大幅度增加了現(xiàn)場施工的工作量,延緩了施工進(jìn)度,增加了預(yù)應(yīng)力筋布置中的施工差錯(cuò)。本文為消除混凝土板中雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋交叉編網(wǎng)的現(xiàn)象,對(duì)混凝土板雙向預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式進(jìn)行優(yōu)化,提出了優(yōu)化原則,確定了優(yōu)化方案,即雙向預(yù)應(yīng)力筋線形均由直線段與曲線過渡段交替相連,板頂和板底均設(shè)置為直線段,板頂直線段橫跨支座,板底直線段位于板跨中部;一個(gè)方向預(yù)應(yīng)力筋均勻布置在另外一個(gè)方向預(yù)應(yīng)力筋線形為直線段的范圍內(nèi)。基于該優(yōu)化方案,使用ABAQUS進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能有限元模擬。模擬結(jié)果如下:混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化前后試件的承載能力基本一致;混凝土板雙向預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化后的試件在正常使用荷載下的跨中撓度值比優(yōu)化前有所降低。為了比較試件在優(yōu)化前后的裂縫寬度,本文分析了各國規(guī)范裂縫寬度計(jì)算公式,選擇我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)簡介
1.2.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的提出與發(fā)展
1.2.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.3 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化方案
2.1 概述
2.2 混凝土板雙向預(yù)應(yīng)力筋常見施工布置形式介紹
2.2.1 均勻布置二次拋物線形
2.2.2 均勻布置直線形
2.2.3 集中布置二次拋物線形
2.3 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化方案
2.3.1 施工布置形式優(yōu)化原則
2.3.2 優(yōu)化后施工布置形式介紹
2.4 預(yù)應(yīng)力筋線形分析
2.4.1 等效荷載法介紹
2.4.2 預(yù)應(yīng)力筋等效荷載及反彎矩
2.5 算例優(yōu)化
2.5.1 算例介紹
2.5.2 算例雙向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化
2.6 本章小結(jié)
第三章 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化有限元分析
3.1 概述
3.2 材料的本構(gòu)關(guān)系
3.2.1 混凝土的本構(gòu)關(guān)系
3.2.2 普通鋼筋的本構(gòu)關(guān)系
3.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的本構(gòu)關(guān)系
3.3 有限元模型的建立
3.3.1 部件、材料和截面類型
3.3.2 分析步的設(shè)置
3.3.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土板的相互作用
3.3.4 預(yù)應(yīng)力的施加、荷載與邊界條件
3.3.5 網(wǎng)格劃分和單元類型
3.4 有限元模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
3.5 直線段長度系數(shù)分析
3.5.1 板頂直線段長度系數(shù)分析
3.5.2 板底直線段長度系數(shù)分析
3.6 有限元結(jié)果分析
3.6.1 有限元應(yīng)力云圖
3.6.2 跨中荷載-撓度曲線
3.7 優(yōu)化前后極限狀態(tài)對(duì)比
3.7.1 優(yōu)化前后正常使用極限狀態(tài)對(duì)比
3.7.2 優(yōu)化前后承載能力極限狀態(tài)對(duì)比
3.8 參數(shù)分析
3.8.1 板支承方式影響分析
3.8.2 混凝土板厚影響分析
3.8.3 板跨度影響分析
3.8.4 混凝土強(qiáng)度等級(jí)影響分析
3.8.5 有效張拉應(yīng)力影響分析
3.9 本章小結(jié)
第四章 雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化后混凝土板裂縫寬度分析
4.1 概述
4.2 混凝土裂縫開展理論
4.2.1 粘結(jié)-滑移法
4.2.2 無滑移法
4.2.3 綜合分析法
4.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法
4.3 裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.1 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.2 英國BS8110-1997 規(guī)范裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.3 歐洲《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(EC2-1997)裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.4 美國ACI規(guī)范裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.5 各裂縫寬度計(jì)算公式對(duì)比
4.4 裂縫寬度計(jì)算
4.4.1 優(yōu)化前后應(yīng)力云圖
4.4.2 裂縫寬度計(jì)算
4.5 不同參數(shù)下優(yōu)化后裂縫寬度對(duì)比
4.5.1 不同板頂直線段長度系數(shù)下裂縫寬度
4.5.2 不同板底直線段長度系數(shù)下裂縫寬度
4.6 本章小結(jié)
第五章 優(yōu)化后預(yù)應(yīng)力混凝土板正常使用階段剛度分析
5.1 概述
5.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板剛度計(jì)算方法簡要介紹
5.3 各國規(guī)范剛度計(jì)算公式
5.3.1 我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》剛度計(jì)算方法
5.3.2 美國ACI規(guī)范剛度計(jì)算方法
5.4 優(yōu)化前后無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板剛度計(jì)算
5.5 本章小結(jié)
第六章 優(yōu)化后混凝土板預(yù)應(yīng)力施工流程指導(dǎo)
6.1 概述
6.2 施工準(zhǔn)備
6.2.1 預(yù)應(yīng)力筋材料
6.2.2 預(yù)應(yīng)力筋的運(yùn)輸與堆放
6.3 施工流程
6.3.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放
6.3.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋定位固定
6.3.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉
6.3.4 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋端部處理和錨具封閉保護(hù)
6.4 質(zhì)量控制
6.4.1 施工前質(zhì)量控制
6.4.2 施工過程質(zhì)量控制
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有黏結(jié)與無黏結(jié)混合配置預(yù)應(yīng)力筋混凝土梁短期剛度研究[J]. 張森,熊學(xué)玉. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]淺談后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J]. 李宏遠(yuǎn). 居業(yè). 2016(03)
[3]模擬有效預(yù)應(yīng)力的等效荷載-實(shí)體力筋降溫法[J]. 何琳,王家林. 公路交通科技. 2015(11)
[4]四邊支承預(yù)應(yīng)力混凝土雙向板內(nèi)力重分布[J]. 王曉東,鄭文忠,王英. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的ABAQUS有限元模擬[J]. 鄭煒鋆. 福建建筑. 2014(11)
[6]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探討[J]. 郭繼明. 工程經(jīng)濟(jì). 2014(08)
[7]索板法布筋方式及受力性能研究[J]. 龐平,尹新生. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]ABAQUS中混凝土本構(gòu)模型用于模擬結(jié)構(gòu)靜力行為的比較研究[J]. 聶建國,王宇航. 工程力學(xué). 2013(04)
[9]混凝土受彎構(gòu)件短期剛度計(jì)算的規(guī)范比較[J]. 杜毛毛. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(10)
[10]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)
碩士論文
[1]抗滑樁混凝土裂縫擴(kuò)展規(guī)律試驗(yàn)研究[D]. 熊家輪.重慶交通大學(xué) 2018
[2]考慮溫度收縮影響的地下超長預(yù)應(yīng)力混凝土頂板裂縫控制研究[D]. 郭海浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]CFRP加固鋼筋混凝土梁裂縫寬度與剛度的計(jì)算方法[D]. 馮杰.鄭州大學(xué) 2013
[4]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋極限應(yīng)力增量研究[D]. 覃春躍.廣西大學(xué) 2008
[5]均布荷載作用下板柱體系的受力性能及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置研究[D]. 陳麗娟.吉林建筑工程學(xué)院 2008
[6]混凝土框架梁的后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工分析與實(shí)踐[D]. 代桂富.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):2949767
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 本課題研究背景及意義
1.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)簡介
1.2.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的提出與發(fā)展
1.2.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.3 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化方案
2.1 概述
2.2 混凝土板雙向預(yù)應(yīng)力筋常見施工布置形式介紹
2.2.1 均勻布置二次拋物線形
2.2.2 均勻布置直線形
2.2.3 集中布置二次拋物線形
2.3 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化方案
2.3.1 施工布置形式優(yōu)化原則
2.3.2 優(yōu)化后施工布置形式介紹
2.4 預(yù)應(yīng)力筋線形分析
2.4.1 等效荷載法介紹
2.4.2 預(yù)應(yīng)力筋等效荷載及反彎矩
2.5 算例優(yōu)化
2.5.1 算例介紹
2.5.2 算例雙向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化
2.6 本章小結(jié)
第三章 混凝土板雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化有限元分析
3.1 概述
3.2 材料的本構(gòu)關(guān)系
3.2.1 混凝土的本構(gòu)關(guān)系
3.2.2 普通鋼筋的本構(gòu)關(guān)系
3.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的本構(gòu)關(guān)系
3.3 有限元模型的建立
3.3.1 部件、材料和截面類型
3.3.2 分析步的設(shè)置
3.3.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土板的相互作用
3.3.4 預(yù)應(yīng)力的施加、荷載與邊界條件
3.3.5 網(wǎng)格劃分和單元類型
3.4 有限元模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
3.5 直線段長度系數(shù)分析
3.5.1 板頂直線段長度系數(shù)分析
3.5.2 板底直線段長度系數(shù)分析
3.6 有限元結(jié)果分析
3.6.1 有限元應(yīng)力云圖
3.6.2 跨中荷載-撓度曲線
3.7 優(yōu)化前后極限狀態(tài)對(duì)比
3.7.1 優(yōu)化前后正常使用極限狀態(tài)對(duì)比
3.7.2 優(yōu)化前后承載能力極限狀態(tài)對(duì)比
3.8 參數(shù)分析
3.8.1 板支承方式影響分析
3.8.2 混凝土板厚影響分析
3.8.3 板跨度影響分析
3.8.4 混凝土強(qiáng)度等級(jí)影響分析
3.8.5 有效張拉應(yīng)力影響分析
3.9 本章小結(jié)
第四章 雙向曲線預(yù)應(yīng)力筋施工布置形式優(yōu)化后混凝土板裂縫寬度分析
4.1 概述
4.2 混凝土裂縫開展理論
4.2.1 粘結(jié)-滑移法
4.2.2 無滑移法
4.2.3 綜合分析法
4.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法
4.3 裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.1 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.2 英國BS8110-1997 規(guī)范裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.3 歐洲《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(EC2-1997)裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.4 美國ACI規(guī)范裂縫寬度計(jì)算方法
4.3.5 各裂縫寬度計(jì)算公式對(duì)比
4.4 裂縫寬度計(jì)算
4.4.1 優(yōu)化前后應(yīng)力云圖
4.4.2 裂縫寬度計(jì)算
4.5 不同參數(shù)下優(yōu)化后裂縫寬度對(duì)比
4.5.1 不同板頂直線段長度系數(shù)下裂縫寬度
4.5.2 不同板底直線段長度系數(shù)下裂縫寬度
4.6 本章小結(jié)
第五章 優(yōu)化后預(yù)應(yīng)力混凝土板正常使用階段剛度分析
5.1 概述
5.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板剛度計(jì)算方法簡要介紹
5.3 各國規(guī)范剛度計(jì)算公式
5.3.1 我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》剛度計(jì)算方法
5.3.2 美國ACI規(guī)范剛度計(jì)算方法
5.4 優(yōu)化前后無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板剛度計(jì)算
5.5 本章小結(jié)
第六章 優(yōu)化后混凝土板預(yù)應(yīng)力施工流程指導(dǎo)
6.1 概述
6.2 施工準(zhǔn)備
6.2.1 預(yù)應(yīng)力筋材料
6.2.2 預(yù)應(yīng)力筋的運(yùn)輸與堆放
6.3 施工流程
6.3.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放
6.3.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋定位固定
6.3.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉
6.3.4 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋端部處理和錨具封閉保護(hù)
6.4 質(zhì)量控制
6.4.1 施工前質(zhì)量控制
6.4.2 施工過程質(zhì)量控制
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有黏結(jié)與無黏結(jié)混合配置預(yù)應(yīng)力筋混凝土梁短期剛度研究[J]. 張森,熊學(xué)玉. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]淺談后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J]. 李宏遠(yuǎn). 居業(yè). 2016(03)
[3]模擬有效預(yù)應(yīng)力的等效荷載-實(shí)體力筋降溫法[J]. 何琳,王家林. 公路交通科技. 2015(11)
[4]四邊支承預(yù)應(yīng)力混凝土雙向板內(nèi)力重分布[J]. 王曉東,鄭文忠,王英. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的ABAQUS有限元模擬[J]. 鄭煒鋆. 福建建筑. 2014(11)
[6]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探討[J]. 郭繼明. 工程經(jīng)濟(jì). 2014(08)
[7]索板法布筋方式及受力性能研究[J]. 龐平,尹新生. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]ABAQUS中混凝土本構(gòu)模型用于模擬結(jié)構(gòu)靜力行為的比較研究[J]. 聶建國,王宇航. 工程力學(xué). 2013(04)
[9]混凝土受彎構(gòu)件短期剛度計(jì)算的規(guī)范比較[J]. 杜毛毛. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(10)
[10]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)
碩士論文
[1]抗滑樁混凝土裂縫擴(kuò)展規(guī)律試驗(yàn)研究[D]. 熊家輪.重慶交通大學(xué) 2018
[2]考慮溫度收縮影響的地下超長預(yù)應(yīng)力混凝土頂板裂縫控制研究[D]. 郭海浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]CFRP加固鋼筋混凝土梁裂縫寬度與剛度的計(jì)算方法[D]. 馮杰.鄭州大學(xué) 2013
[4]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋極限應(yīng)力增量研究[D]. 覃春躍.廣西大學(xué) 2008
[5]均布荷載作用下板柱體系的受力性能及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置研究[D]. 陳麗娟.吉林建筑工程學(xué)院 2008
[6]混凝土框架梁的后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工分析與實(shí)踐[D]. 代桂富.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):2949767
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