钢筋混凝土装配预制梁的抗弯性能研究

摘要

装配预制混凝土结构具有生产效率高、生产成本低、综合质量好、对环境影响小等优点，目前在世界各国广泛应用。本文在国内外研究的基础上，针对后浇节点连接的装配预制梁进行了抗弯试验，对装配预制混凝土梁的力学性能展开了研究。
　　本文设计和制作了7根不同型号的试验梁，包括5根装配预制梁和2根整浇梁，进行静力试验，对比研究现浇节点、后浇节点及整根装配预制梁的力学性能。试验结果表明:后浇节点和现浇节点相比，强度、延性和变形能力相当，但刚度削弱较快。集中荷载作用位置的后浇节点，刚度下降最快，几乎是现浇节点刚度下降速度的2.2倍，其他位置的后浇节点，刚度下降速度较慢，约为现浇节点的1.6倍。后浇节点连接的装配预制梁受力及破坏过程与整浇梁相似，开裂荷载、极限荷载等力学指标与整浇梁相当，且满足规范要求。
　　试验分析完成后，对装配预制混凝土梁进行数值分析。数值分析采用ADINA软件。分析采用实体单元模型，进行单向加载，获得了后浇节点和装配预制梁的一系列力学指标。结合静力试验结果分析表明:后浇节点连接的装配预制梁受力形态与整浇梁相似，承载能力满足规范要求。
　　最后，总结了后浇节点和装配预制混凝土梁的受力特点，对装配预制梁的设计提出了一些建议。同时指出了装配预制混凝土结构需要进一步研究的问题。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 预制混凝土结构

1．1．1 预制混凝土结构起源

1．1．2 预制混凝土结构的特点

1．2 国内外研究现状

1．2．1 装配预制结构体系研究综述

1．2．2 装配预制梁力学性能研究综述

1．3 本文主要研究内容

1．3．1 本文主要研究内容

1．3．2 本文主要研究思路

1．3．3 本文主要创新点

1．4 本文研究背景及意义

第二章 装配预制梁抗弯承载试验设计

2．1 引言

2．2 试件设计

2．2．1 企口设计

2．2．2 装配预制梁设计

2．3 材料试验

2．4 试验梁制作

2．4．1 中间预制部分制作

2．4．2 企口制作

2．5 试验加载、观测方案设计

2．5．1 试验加载装置

2．5．2 试验加载方案设计

2．5．3 试验测量装置及观测内容

2．5．4 试验数据采集方案设计

2．6 本章小结

第三章 装配预制梁抗弯承载力试验结果分析

3．1 试验现象及破坏特征

3．1．1 试验梁实际参数

3．1．2 试验梁破坏过程

3．2 试验梁强度

3．2．1 开裂荷载及其与预制段长度关系

3．2．2 极限荷载及其与预制段长度关系

3．3 试验梁截面抗弯刚度

3．3．1 截面抗弯刚度计算

3．3．2 试验梁截面抗弯刚度

3．3．3 后浇节点截面抗弯刚度

3．4 试验梁跨中和企口截面混凝土应变

3．5 试验梁裂缝的观测与分析

3．5．1 裂缝整体开展情况分析

3．5．2 企口位置裂缝开展分析

3．6 本章小结

第四章 装配预制梁抗弯性能数值模拟研究

4．1 有限元分析软件简介

4．2 材料本构关系

4．2．1 钢筋本构关系

4．2．2 混凝土本构关系

4．3 有限元分析中的基本参数和假设

4．4 有限元分析模型的建立

4．4．1 单元的选取

4．4．2 模型的网格划分

4．4．3 边界条件与荷载的施加

4．4．4 有限元分析模型的计算

4．5 结果分析

4．5．1 承载能力

4．5．2 荷载-挠度曲线

4．5．3 钢筋与混凝土应变

4．5．4 裂缝开展情况

4．6 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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