[博士]高效預應力混凝土梁受力性能及延性研究

內容簡介

　　[博士]高效預應力混凝土梁受力性能及延性研究　　學科專業(yè):結構工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：大連理工大學　　學位年度：2004　　預應力技術和高強材料(高強混凝土和高強預應力筋)的結合使得預應力高強混凝土梁適應預應力結構向大跨、輕質、高強發(fā)展的需要。本文以預應力高強混凝土簡支梁作為研究對象。文中在系統(tǒng)地介紹了高效預應力混凝土的基本概念、發(fā)展歷史和發(fā)展前景，以及國內外對預應力高強混凝土受彎構件的研究現(xiàn)狀前提下，主要做了以下幾個方面的工作:　　 1.設計了24根先張法預應力高強混凝土簡支梁，研究的主要參數(shù)有:混凝土強度、預應力比率、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，記錄了從張拉預應力筋到放張;再從初始加載至構件破壞的荷載一變形全過程曲線。試驗為全過程非線性分析提供了必要的基本數(shù)據(jù)，同時也作為檢驗計算理論和非線性分析程序正確與否的一種獨立的手段。　　 2.分析了各階段預應力損失，并與混凝土結構設計規(guī)范中建議式進行了對比。給出了加載前截面的應力狀態(tài)?！　? 3，研究了試驗梁開裂前后控制截面應力的計算方法，并與混凝土結構設計規(guī)范給出式進行了比較。試驗值與計算值的比較表明預應力高強混凝土簡支梁開裂前的控制截面應力仍可按材料力學計算，開裂后對于部分預應力高強混凝土梁，仍可按規(guī)范式進行，但對全預應力高強混凝土梁，規(guī)范式已不適用?！　? 4.探討了預應力高強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，并將幾種計算裂縫寬度的模式進行了分析比較，得出預應力高強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構相似的結論。并在保持規(guī)范形式基本不變的前提下，提出了一個既適用于部分預應力又適用于全預應力的計算公式。　　 5.對預應力高強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應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。同時也明確了規(guī)范公式的適用范圍，避免了因計算公式不當造成的設計失誤?！　? 6.對預應力高強混凝土的承載力及破壞形態(tài)進行了分析研究，給出了其極限破壞時的控制截面應力狀態(tài)，探討了鋼絞線延伸率對破壞形態(tài)的影響?！　? 7.結合試驗結果分析了預應力比率、鋼絞線延伸率、配筋指數(shù)等對高效預應力混凝土梁位移延性的影響，在此基礎上，編制了相應的全過程非線性分析程序，對材料性能對鋼筋混凝土及預應力混凝土受彎構件延性的影響進行了系統(tǒng)的研究，.給出了保證延性的條件?！　? 8，對一塊16m跨采用C80高強混凝土和高均勻延伸率低松弛1860級鋼絞線的空心板梁進行了原型試驗。對試驗板的正截面受力性能進行了全面論證，驗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論。

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