随着我国经济的不断发展,对建筑行业提出了更高的要求,在不损失建筑功能的前提下,要求节约材料,减少投资。由于组合结构是发挥各种材料特征和潜能的最佳结构形式,采用组合结构是节约材料、节省投资的有效途径,因此组合结构被广泛应用在各个工程领域。并且随着建筑功能的多样化,结构体系的梁构件截面尺寸逐渐增大,深梁越来越多的出现在结构体系中。外包U型钢—混凝土组合深梁作为一种新型的组合结构,有着刚度大、承载力高、施工方便等众多优点,因此有着广泛的应用前景。本文对外包U型钢—混凝土组合深梁进行了试验研究,研究的主要内容有:(1)外包U型钢—混凝土组合深梁的破坏模式与破坏机理;(2)外包U型钢对混凝土的约束作用;(3)利用ABAQUS对组合深梁进行非线性有限元分析,根据试验结果修正分析模型,然后利用该模型对试验参数进行发散。得出影响外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力的因素;(4)利用STM模型得出外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪极限承载力计算公式。通过对3个外包U型钢—混凝土组合深梁试件的试验研究和有限元分析,得到如下结论:(1)得到外包U型钢—混凝土组合深梁的破坏模式和受力机理;(2)得出外包U型钢—混凝土组合深梁中核心混凝土受到U型钢梁约束后承载力提高的程度;(3)得出影响外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力的因素;(4)推导出外包U型钢—混凝土组合深梁的抗剪承载力计算公式。
基本信息
| 题目 | 外包U型钢—混凝土组合深梁试验研究 |
| 文献类型 | 硕士论文 |
| 作者 | 杨延岐 |
| 作者单位 | 长春工程学院 |
| 导师 | 窦立军,王欣 |
| 文献来源 | 长春工程学院 |
| 发表年份 | 2020 |
| 学科分类 | 工程科技Ⅱ辑 |
| 专业分类 | 建筑科学与工程 |
| 分类号 | TU398.9 |
| 关键词 | 组合结构,深梁,模型,抗剪承载力 |
| 总页数： | 88 |
| 文件大小： | 7260k |
论文目录
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景和意义 |
| 1.2 外包U型钢—混凝土凝土组合梁试验研究 |
| 1.3 钢筋混凝土深梁试验研究 |
| 1.4 现有研究不足 |
| 1.5 本文主要工作内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 外包U型钢—混凝土组合深梁试验概述 |
| 2.1 实验目的 |
| 2.2 试件设计 |
| 2.2.1 栓钉设计 |
| 2.2.2 肋板设计 |
| 2.2.3 局部承压验算 |
| 2.3 试件制作 |
| 2.4 试验装置及加载方案 |
| 2.4.1 试件加载装置 |
| 2.4.2 加载制度 |
| 2.4.3 测量内容与测点布置 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 试验现象描述与分析 |
| 3.1 试验现象描述 |
| 3.1.1 试件SL-1 |
| 3.1.2 试件SL-2 |
| 3.1.3 试件SL-3 |
| 3.2 试验现象分析 |
| 3.3 试验数据分析 |
| 3.3.1 试件荷载—挠度曲线 |
| 3.3.2 混凝土荷载—应变曲线 |
| 3.3.3 钢板荷载—应变曲线 |
| 3.3.4 跨中截面应变曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 外包U型钢—混凝土组合深梁有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 材料的本构关系 |
| 4.2.1 混凝土本构模型 |
| 4.2.2 混凝土损伤塑性计算 |
| 4.2.3 钢材本构模型 |
| 4.3 有限元分析模型的建立 |
| 4.3.1 建立部件 |
| 4.3.2 定义材料属性 |
| 4.3.3 装配及相互作用 |
| 4.3.4 边界条件及荷载施加 |
| 4.3.5 网格划分 |
| 4.4 有限元分析结果与试验结果对比分析 |
| 4.4.1 U型钢梁有限元模型云图 |
| 4.4.2 混凝土有限元模型损伤云图 |
| 4.4.3 考虑约束作用的混凝土抗压强度修正 |
| 4.4.4 有限元参数发散 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力计算方法 |
| 5.1 深梁定义及受力特征 |
| 5.2 美国ACI318 规范中深梁计算模型—STM模型 |
| 5.2.1 STM模型概述 |
| 5.2.2 美国规范ACI318 中关于STM模型的规定 |
| 5.3 外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力计算 |
| 5.3.1 外包U型钢—混凝土组合深梁STM模型部件尺寸 |
| 5.3.2 外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力计算 |
| 5.3.3 外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力理论计算值与试验结果拟合 |
| 5.3.4 外包U型钢—混凝土组合深梁抗剪承载力理论计算值与有限元分析结果拟合 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的学术论文及其他成果 |
| 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作 |
| 致谢 |
参考文献
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