竖向预应力应用于梁桥抗剪的有限元研究

摘要

中国钢筋混凝土结构虽然起步较晚，但是发展迅速。大型桥梁建造已经进入世界先进水平，也创造了许多世界第一;新材料新工艺的应用也有了长足进步。我国土木工程方面实践经验丰富，但是理论发展程度低，呈不均衡状态。质量控制和大型配套工艺还与世界一流水平有一定差距。本文以斜截面抗剪承载力为切入点，主要研究了以下内容:
　　①对比中国，美国，加拿大和欧洲规范中斜截面抗剪承载力计算公式特点与差异;
　　②基于已有几种斜截面抗剪承载力计算理论的特点，确定使用非线性有限元法分析斜截面抗剪承载力的研究思路;
　　③利用ANSYS有限元分析软件研究了箍筋配筋率，剪跨比，纵筋配筋率三种因素对矩形截面梁斜截面抗剪承载力的影响，得出了三种因素影响规律;
　　④探讨了使用竖向预应力钢筋的办法增加矩形截面梁斜截面抗剪承载力的效果，通过改变不同的竖向预应力钢筋的布置以及张拉控制应力水平对斜截面抗剪承载力影响规律，模拟了6种不同的布置形式，3种应力水平时斜截面应力变化特点。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 混凝土结构抗剪的发展现状

1．2 预应力技术发展现状

1．2．1 预应力结构的原理

1．2．2 预应力混凝土粱桥存在的问题

1．2．3 预应力混凝土结构的进展

1．3 钢筋混凝土结构斜截面受剪破坏的特点和主要形式

1．3．1 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态

1．3．2 有腹筋粱斜截面受剪破坏形态

1．4 预应力混凝土抗剪的研究现状

1．5 本文的主要研究内容

第二章 钢筋混凝土构件抗剪承载力计算理论和分析方法

2．1 我国规范斜截面抗剪承载力的分析方法

2．2 几种规范对斜截面抗剪承载力的分析方法

2．2．1 美国ACI规范

2．2．2 欧洲规范EC2-02

2．2．3 加拿大规范CSA-A23．3-94

2．2．4 几种规范的对比分析

2．3 抗剪承载力的计算理论

2．3．1 桁架理论

2．3．2 塑性理论

2．3．3 统计分析法

2．3．4 极限平衡理论

2．3．5 非线性有限元法

第三章 钢筋混凝土梁斜截面抗剪影响因素的有限元分析

3．1 钢筋混凝土结构有限元分析理论基础

3．1．1 有限元概述

3．1．2 ANSYS中的混凝土单元

3．1．3 钢筋单元—Link8单元

3．1．4 钢筋混凝土梁的非线性有限元理论

3．1．5 小结

3．2 RC混凝土梁模型建立

3．2．1 ANSYS验证

3．2．2 分析模型建立

3．3 斜截面抗剪影响因素的有限元分析

3．3．1 箍筋配箍率

3．3．2 剪跨比

3．3．3 纵筋配筋率

3．4 本章小结

第四章 竖向预应力对钢筋混凝土斜截面抗剪影响的有限元分析

4．1 模型建立与相关参数

4．1．1 模型预应力的实现方法

4．1．2 模型参数

4．1．3 模型建立

4．2 预应力筋布置对斜截面抗剪的影响分析

4．3 张拉控制应力对斜截面抗剪影响分析

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及参与的科研项目