[博士]高效預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力性能及延性研究

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　　[博士]高效預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力性能及延性研究　　學(xué)科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2004　　 預(yù)應(yīng)力技術(shù)和高強(qiáng)材料(高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋)的結(jié)合使得預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土梁適應(yīng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)向大跨、輕質(zhì)、高強(qiáng)發(fā)展的需要。本文以預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土簡支梁作為研究對象。文中在系統(tǒng)地介紹了高效預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念、發(fā)展歷史和發(fā)展前景，以及國內(nèi)外對預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土受彎構(gòu)件的研究現(xiàn)狀前提下，主要做了以下幾個(gè)方面的工作:　　 1.設(shè)計(jì)了24根先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土簡支梁，研究的主要參數(shù)有:混凝土強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力比率、配筋指數(shù)、截面高度和鋼鉸線均勻延伸率。成功地完成了這24根簡支梁的試驗(yàn)，記錄了從張拉預(yù)應(yīng)力筋到放張;再從初始加載至構(gòu)件破壞的荷載一變形全過程曲線。試驗(yàn)為全過程非線性分析提供了必要的基本數(shù)據(jù)，同時(shí)也作為檢驗(yàn)計(jì)算理論和非線性分析程序正確與否的一種獨(dú)立的手段?！　? 2.分析了各階段預(yù)應(yīng)力損失，并與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中建議式進(jìn)行了對比。給出了加載前截面的應(yīng)力狀態(tài)?！　? 3，研究了試驗(yàn)梁開裂前后控制截面應(yīng)力的計(jì)算方法，并與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范給出式進(jìn)行了比較。試驗(yàn)值與計(jì)算值的比較表明預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土簡支梁開裂前的控制截面應(yīng)力仍可按材料力學(xué)計(jì)算，開裂后對于部分預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土梁，仍可按規(guī)范式進(jìn)行，但對全預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土梁，規(guī)范式已不適用?！　? 4.探討了預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土梁的裂縫分布及其發(fā)展，分析了各因素對裂縫寬度的影響，并將幾種計(jì)算裂縫寬度的模式進(jìn)行了分析比較，得出預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土的裂縫分布形態(tài)和裂縫寬度發(fā)展規(guī)律與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相似的結(jié)論。并在保持規(guī)范形式基本不變的前提下，提出了一個(gè)既適用于部分預(yù)應(yīng)力又適用于全預(yù)應(yīng)力的計(jì)算公式?！　? 5.對預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土梁放張后的反拱及從加載初始至正常使用階段的撓度進(jìn)行了分析，通過與規(guī)范的比較，.給出了規(guī)范的適用范圍。并提出了截面開裂后的剛度需考慮預(yù)應(yīng)力比率的影響的建議，在保持規(guī)范公式形式不變的前提下提出了修正公式，使規(guī)范公式的適用范圍得到拓寬。同時(shí)也明確了規(guī)范公式的適用范圍，避免了因計(jì)算公式不當(dāng)造成的設(shè)計(jì)失誤?！　? 6.對預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土的承載力及破壞形態(tài)進(jìn)行了分析研究，給出了其極限破壞時(shí)的控制截面應(yīng)力狀態(tài)，探討了鋼絞線延伸率對破壞形態(tài)的影響?！　? 7.結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果分析了預(yù)應(yīng)力比率、鋼絞線延伸率、配筋指數(shù)等對高效預(yù)應(yīng)力混凝 土梁位移延性的影響，在此基礎(chǔ)上，編制了相應(yīng)的全過程非線性分析程序，對材料性能對鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件延性的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，.給出了保證延性的條件?！　? 8，對一塊16m跨采用C80高強(qiáng)混凝土和高均勻延伸率低松弛1860級鋼絞線的空心板梁進(jìn)行了原型試驗(yàn)。對試驗(yàn)板的正截面受力性能進(jìn)行了全面論證，驗(yàn)證了采用高均勻延伸率低松弛1860級鋼絞線可有效地提高空心板梁的延性的結(jié)論。

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