预制装配式预应力混凝土连续梁力学性能的研究

摘要

装配式结构是指结构所需要的梁、柱等构件全部或者部分在工厂进行加工，然后运到施工现场，通过一定的拼装手段将各构件连接成一体结构形式。钢结构、砌体结构及现代木结构等均为装配式结构形式。混凝土结构采用装配式体系不仅能够确保混凝土构件制作质量，同时还能够降低环境污染、加快施工进度、实现可持续发展。一直以来，预制构件节点连接的可靠性是确保装配式混凝土结构整体性能的关键。为了使装配式混凝土得到更为广泛的应用，国内外科研机构及学者开展了大量的研究工作，其中主要研究内容均集中在节点连接方面。
　　本文在前人研究的基础上，提出两种干式节点连接方式，利用这两种节点将预制混凝土梁连接形成连续梁，并对连续梁施加预应力，对形成干式节点连接的预制装配式预应力混凝土连续梁开展以下研究工作：设计制作了5根矩形截面混凝土连续梁，其中包括一根整浇混凝土连续梁和四根预制装配式混凝土连续梁，装配式混凝土连续梁分别采用两种干式节点连接方式，其中的两根连续梁为有粘结装配式预应力混凝土连续梁。对试验梁进行每跨两点加载，完成了连续梁静载作用下正截面受弯试验，获得了试验数据。基于试验数据，分析了装配式混凝土连续梁力学性能，结果表明：连接节点为焊接连接的试验梁比连接节点为螺栓连接的试验梁承载力高；4根预制装配式混凝土连续梁挠度均大于整浇式梁，连接节点为焊接连接的试验梁与连接节点为螺栓连接的试验梁变形基本相同；在相同配筋情况下，节点连接方式对预制装配式预应力混凝土连续梁的受弯破坏形态没有影响；有粘结预应力钢筋可显著提高预制装配式混凝土连续梁的受力性能。
　　本文采用分析软件 ABAQUS对5根试验梁进行数值计算分析，结果表明计算值与实测值吻合较好；在此基础上，以中支座控制截面处的综合配筋率、跨高比、预应力度、混凝土强度为参数，以 ABQUS为平台建立16根连续梁分析模型，完成了模型的数值分析，分析结果表明：所有连续梁均发生明显内力重分布；综合配筋率、预应力度、混凝土强度、跨高比均对分析模型的塑性性能有不同程度的影响，但节点连接方式对分析模型的塑性性能无显著影响。基于试验及有限元分析结果，提出了预制装配式预应力混凝土连续梁弯矩调幅系数的计算公式。

目录

1绪论

1.1引言

1.2预制装配式预应力混凝土结构的概述

1.3预制装配式混凝土结构研究现状

1.4本文研究的主要内容

2预制装配式预应力混凝土连续梁试验设计

2.1试验设计

2.2试验设备装置

2.3加载及量测方案

2.4本章小结

3预制装配式预应力混凝土连续梁试验现象与结果分析

3.1试验主要现象

3.2主要试验结果

3.3节点连接方式对装配式混凝土连续梁力学性能影响

3.4本章小结

4预制装配式预应力混凝土连续梁塑性性能的数值分析

4.1 ABAQUS软件介绍

4.2材料的本构关系模型

4.3有限元模型的建立

4.4预制装配式预应力混凝土连续梁塑性性能

4.5本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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