一、“混凝土温度收缩应力基本公式”推导过程值得商榷(论文文献综述)
刘颖[1](2021)在《考虑施工过程的超长RC框架结构温度收缩效应三维非线性仿真分析》文中认为近年来,随着工程建设和经济的迅速发展,超长RC框架结构在公用建筑中及高层建筑日益广泛,由于人们对建筑美观和完整的要求也有所提高,因此设计师往往不在建筑上设置或者取消伸缩缝,通过设置后浇带来解决温度收缩裂缝的问题。然而,目前对于设置了后浇带的超长RC框架结构工程实践领先设计理论,其施工过程对结构温度收缩效应影响的三维仿真计算研究亦鲜有涉及。本文针对设有后浇带超长RC框架结构,考虑施工过程开展其温度收缩效应三维非线性仿真分析,主要研究内容如下:(1)对已有国内外针对超长RC框架结构温度收缩效应研究进行了综述。并提出考虑施工过程的超长RC框架结构温度收缩效应非线性分析中计算温差的确定方法,以及结构温度收缩效应非线性分析应按温度收缩作用与恒载、活载等的作用组合进行非线性分析,以考虑各作用效应相互非线性影响等。(2)基于三维实体退化虚拟层合单元理论,研制可考虑施工过程的温度收缩效应的双重非线性(几何非线性和材料非线性)有限元分析方法,该方法可通过对结构进行分阶段,以考虑施工过程;可实现梁板柱空间协同三维仿真;可在模型实体单元分块(混凝土和钢筋)以设置不同材料温度或线性温度梯度场,且能考虑钢筋与混凝土线膨胀系数的差异等。并通过三维非线性仿真分析,对比考虑施工模拟与不考虑施工模拟的一空间单层框架结构的温度收缩效应,验证了严格考虑施工过程计算结构温度收缩效应的必要性。(3)采用上述三维实体退化虚拟层合单元的非线性有限元分析程序,仅考虑温度收缩作用(不计恒载和活载等),分析不同后浇带间距和留置时间对单层超长钢筋混凝土框架结构的各跨板温度收缩应力的影响,进而分析常用的后浇带间距范围内,楼板配筋率、楼板厚度、混凝土强度与后浇带间距在考虑施工过程中对结构温度收缩效应的有效作用影响,为施工过程中后浇带留置间距提供了参考。(4)以国内南方某二层超长RC框架结构厂房为研究对象,分别考虑四种不同施工过程情况下,对结构受整体温差和竖向荷载(恒、活载等)作用组合的温度收缩效应进行三维非线性仿真分析。分析中,考虑不同施工进度的季节温差、后浇带的设置与合龙等。通过结构的整体变形和梁、板、柱构件的应力与变形、裂缝等计算结果,探讨了不同施工过程(不设置后浇带和不同的后浇带设置方式)对结构温度收缩效应的影响。并根据考虑施工过程的有限元分析计算分析结果,推算出考虑不同施工过程,超长RC框架结构在温度收缩效应简化分析施工过程的方法中施工措施(设置后浇带)折减系数β。(5)基于前述研究,采用三维实体退化虚拟层合退化单元有限元分析程序,针对不同施工过程,对超长RC框架结构的不同温度筋配置方式在考虑施工过程中结构温度收缩应力的有效控制作用影响进行了分析与研究。通过以上研究,论文所获结论可为完善超长RC框架结构温度收缩效应理论研究与裂缝控制提供参考。
赵闻强[2](2021)在《高速铁路无砟轨道层间界面经时损伤演化机理研究》文中研究指明无砟轨道是我国高速铁路主要的轨道形式,其最长服役时间已超10年。现场建设、运营经验表明,高速铁路无砟轨道结构层间损伤问题突出,已成为影响轨道结构安全服役的薄弱环节。通过对层间损伤病害的调研可知,无砟轨道层间损伤的工程表征和发生机理较为复杂,既可能在结构浇筑后的早龄期就出现离缝问题,也会因经受温度、列车等长期循环荷载逐渐劣化开裂,其本质是随时间进程发生发展的经时损伤问题。现有研究大多关注无砟轨道层间界面的单调开裂过程,其经时损伤演化规律尚不清晰,同时也缺乏合适的理论方法开展研究。基于此,本文依托国家自然科学基金项目“高速铁路无砟轨道结构模态参数辨识及对轮轨关系影响机理研究”,国铁集团重大项目“复杂温度循环下高铁无砟轨道力学行为及损伤特性研究”等课题,以目前正大规模应用的CRTSⅢ型板式无砟轨道轨道板-自密实混凝土界面为例,结合层间界面性能发展特点构建了无砟轨道层间经时损伤分析模型,揭示了施工期及运营期无砟轨道层间损伤风险及演化规律,旨在发展一套适用于建设、运营期内无砟轨道层间伤损风险评估的数值模拟方法,为无砟轨道状态维护管理提供理论参考。论文主要开展的研究工作和成果如下:(1)无砟轨道时变荷载参数取值研究:基于调研和试验研究了施工期无砟轨道循环温度、施工期自密实混凝土水化放热、施工期自密实混凝土收缩、运营期无砟轨道长期循环温度及长期列车动荷载等荷载参数的取值。其中提出了增量法计算收缩应力场在早龄期的累积效应,基于时频分析方法提取了长期温度场特征,构造了无砟轨道长期温度荷载模式。(2)无砟轨道层间经时损伤分析模型研究:针对CRTSⅢ型板式无砟轨道中的轨道板-自密实混凝土界面,基于新老混凝土黏结面性能发展特点构建了施工及运营期无砟轨道层间经时损伤分析模型。其中针对施工期材料、荷载时变特征背景下的层间界面损伤分析难题,建立了无砟轨道层间界面早龄期分析模型。基于表面接触行为还原了界面双线性内聚力本构关系,并通过Fortran自编程序二次开发引入时间场变量,实现了施工期多荷载场的耦合加载及材料时变参数在模型中的嵌入。针对长期荷载循环作用下的无砟轨道层间疲劳裂纹扩展预测难题,基于应力-强度干涉理论和性能退化模型提出了无砟轨道界面疲劳内聚力本构关系。在双线性内聚力本构关系中引入独立的强度、刚度退化模型,从而对层间界面寿命中前期的性能“渐降”现象进行描述,通过内聚力本构关系自身的软化段控制界面在寿命末期的性能“突降”过程。编制了无砟轨道层间疲劳计算程序,实现了本构关系的嵌入。(3)施工期CRTSⅢ型板式无砟轨道层间损伤机理研究:基于无砟轨道层间界面施工期分析模型,揭示了轨道板-自密实混凝土界面的早期层间损伤风险,阐明了自密实混凝土浇筑后施工期荷载场对层间损伤的耦合影响机制,并研究了黏结性能、收缩荷载、施工季节及扣压装置约束等因素对层间损伤规律的影响。(4)运营期CRTSⅢ型板式无砟轨道层间损伤机理及影响研究:基于无砟轨道界面疲劳内聚力本构揭示了轨道板-自密实混凝土界面在温度、列车等长期循环荷载作用下的损伤扩展机制,探明了早期初始离缝、黏结强度等因素对无砟轨道层间疲劳力学性能的影响;在明确运营期层间损伤演化规律的基础上进一步分析了层间经时损伤对无砟轨道动态服役性能的影响,基于子空间迭代法分析了层间离缝对无砟轨道模态的影响;建立了引入结构静态力学信息的无砟轨道动力评估模型,在还原无砟轨道承载状态的基础上揭示了层间离缝对结构动力学性能的影响。(5)CRTSⅢ型板式无砟轨道层间界面性能管理研究:基于调研总结了无砟轨道层间伤损评定指标;在明确施工期无砟轨道层间损伤规律的基础上,从自密实混凝土体积稳定性、层间黏结性能、施工工法等方面提出了施工期层间界面性能管理建议;基于运营期层间疲劳损伤扩展规律,提出了层间黏结强度建议;基于层间离缝的动力影响机制,提出了运营期离缝评估指标建议。
蒋志伟[3](2021)在《采用位移型消能器的超长结构温度影响研究》文中研究指明经过多次大地震带来惨痛的灾难和教训后,为保障建筑结构的安全性,混凝土结构技术和消能减震技术得到快速发展,于是消能减震装置被大量运用于大型公共建筑结构中,然而在减震设计过程中有些问题应引起重视,其中包含平面尺寸超长的混凝土减震结构温度效应这一问题。在建筑使用上有特殊需要的结构,一般不允许设计伸缩缝,当此类结构长度超过了规范的允许值时就有必要计算温度作用。为了更好保障超长减震结构的安全性,这就要求消能器在正常使用温差作用下处于弹性可恢复状态,所以消能器运用在超长结构中的温度效应研究具有较高的实用价值。本文围绕钢筋混凝土超长框架结构,以位移型消能器温差作用效应为研究对象进行了一系列研究工作。主要有以下内容:首先,以在温度作用下的变形不动点一侧为隔离体进行分析,推导得出单、多层超长混凝土框架结构中位移型消能器阻尼力的近似计算公式,并利用工程算例对该公式进行验算;随后在单层单跨平面框架中,展开了梁柱刚度、跨度、层高以及消能器连接构件刚度对消能器温度效应的影响研究;在安装位移型消能器的多层多跨超长平面框架结构中,对比分析了消能器采用不同支撑形式带来的温度影响;此外,还探究了超长减震结构的总层数对消能器温度效应的影响;其次,为研究超长框架结构的纵向长度、梁柱线刚度比、消能器刚度三者与消能器温度变形的关系,在每种纵向长度模型中采用4种梁柱线刚度比分别为0.6、1.4、2.6、4.6和4种消能器刚度分别为300k N/mm、400k N/mm、500k N/mm、600k N/mm,在整体温差为20℃时进行任意组合并计算分析,得出了结构纵向长度为60m、72m、84m和96m时框架结构最不利情况下消能器的变形规律,给超长框架结构在温度作用下设计位移型消能器提供了工程参考;最后,在有限元软件SAP2000中对设有位移型消能器的矩形超长框架结构空间模型展开温度效应研究,分析了减震结构整体位移、框架柱在各楼层的最大位移以及楼板位移的分布规律;研究了超长框架结构中楼板厚度、次梁数量以及楼板开洞位置对位移型消能器温度变形的影响。
孙明社[4](2020)在《山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究》文中进行了进一步梳理自大瑶山隧道引入新奥法以来,复合式衬砌在我国山岭隧道工程中得到广泛的应用。但是,从众多已建成的隧道工程来看,复合式衬砌的设计理念存在较大的差别,其结构设计仍普遍采用基于经验的工程类比方法,关于复合式衬砌结构的设计还存在着若干基础性问题有待深入研究。本文以山岭隧道复合式衬砌为研究对象,利用现场试验、理论分析和数值模拟等方法,对初期支护、衬砌以及防水层分别进行了研究。依据复合式衬砌结构的实际受力状态,探讨了复合式衬砌结构设计优化的可行性。基于位移反分析技术,提出了确定衬砌合理施作时机及其分担围岩压力比例的计算方法。在现行规范衬砌截面安全检算公式的基础上,探讨了利用衬砌截面极限承载力曲线评价其安全性的方法。通过理论分析和数值模拟,研究了防水层对复合式衬砌结构受力特性的影响。主要研究内容和成果如下:(1)依托新建蒙西至华中地区铁路运煤通道工程,通过现场试验研究了Ⅳ、Ⅴ级围岩中初期支护和衬砌的实际受力状态,探讨了复合式衬砌结构设计优化的可行性。结果表明:隧道地质条件不同,初期支护背后的压力差别较大,现场实测的围岩压力与按现行规范计算的压力值并不一致,尤其是水平向压力;衬砌背后的压力相差不大,压力值较小,沿隧道环向分布均匀。喷混凝土承担了初期支护轴力的70%~90%;格栅钢架需要和喷混凝土结合,随着喷混凝土强度的增加而承载,在隧道拱部位置作用显着;相比于增大格栅密度,增加喷混凝土厚度对约束围岩变形的效果较好。衬砌主筋和混凝土的应力度都没有超过30%,衬砌处于安全状态且安全储备较高。一般情况下采用初期支护加强,衬砌厚度减薄以及素混凝土衬砌的复合式衬砌结构设计方案具有一定的可行性。(2)基于初期支护的变形监测数据,采用位移反分析技术,评价初期支护的安全性。提出了由初期支护的剩余变形反分析对应的围岩应力场,并将该应力场作用在初期支护和衬砌上进行正分析计算衬砌应力,用以确定衬砌的合理施作时机及其分担围岩压力比例的方法。以现场试验隧道工程为例,通过对比衬砌内力、围岩压力的现场监测和反分析计算结果,验证了位移反分析技术在确定衬砌施作时机及计算衬砌分担围岩压力比例中的有效性。(3)依据现行隧道规范中衬砌截面的安全检算公式,提出衬砌截面安全包络线的概念,可以简便直观地判断衬砌截面是否安全。探讨了利用衬砌截面极限承载力曲线计算安全系数,进而评价衬砌安全性的方法。考虑材料非线性的衬砌截面极限承载力曲线,可以统一地评价素混凝土和钢筋混凝土衬砌截面的安全性。基于极限状态设计公式的高速铁路隧道标准衬砌的截面极限承载力曲线,可以为衬砌设计提供一定的参考。(4)防水层的组合作用越强,复合式衬砌的曲率和挠度也就越小,然而曲率和挠度的减小是以增大衬砌截面受拉区为代价的;组合作用越强,对衬砌的约束作用就越大,施工期温度荷载作用下衬砌的温度拉应力也越大;强组合作用导致衬砌截面出现纯拉应力的几率增大,截面存在产生贯通裂缝的可能。防水层在优化防水效果的同时,应尽量降低初期支护和衬砌界面处的组合作用。喷膜防水层提高了复合式衬砌的整体承载能力,但其产生的组合作用可能导致衬砌截面产生纯拉应力,不利于结构安全;挂板防水层能够减小对衬砌的约束作用,降低衬砌截面产生贯通裂缝的可能。
周勇[5](2020)在《基于裂缝观测和静力测试的混凝土箱梁桥状态评估》文中研究说明大跨预应力混凝土箱梁桥在建成运营多年后,往往会出现开裂下挠等病害问题,严重影响桥梁结构的正常使用及安全性能,迄今为止,对于病害桥梁的状态评估仍然是一个难题。本文基于裂缝观测和静力测试,提出以裂后刚度和有效预应力为指标的桥梁状态评估方法,主要研究内容包括:(1)基于静载下位移响应,给出了病害桥梁裂后抗弯刚度及剪切刚度识别算法,并通过数值算例验证此算法可以准确的识别出结构的刚度损伤。讨论了静力测量得到的位移数据误差对刚度识别结果的影响。以推导的刚度识别算法为基础,编写计算程序,为实际工程中桥梁的裂后刚度识别提供计算工具。(2)定义裂缝高度作为弯曲裂缝特征参数,基于平截面假定,考虑截面的平衡方程、本构方程和几何方程,提出既有桥梁纵向预应力识别方法。结合简支梁及连续梁试验,验证了推导的纵向预应力识别算法。同时将此算法应用到虎门大桥辅航道桥上,根据纵向预应力识别结果修正有限元模型,修正后模型的跨中计算挠度与实桥测量挠度吻合较好。(3)定义裂缝倾角作为斜裂缝特征参数,研究了桥梁腹板中的竖向应力组成及竖向预应力筋作用效应,在此基础上,探讨了基于斜裂缝观测的竖向有效预应力识别方法。结合虎门大桥辅航道桥的腹板斜裂缝检测,得到其竖向有效预应力大小,可为病害桥梁的竖向有效预应力评估提供参考。
温志强[6](2020)在《超长RC框架结构温度效应非线性分析》文中认为近年来,为满足建筑使用功能要求,平面尺寸超长、超大的建筑如雨后春笋般涌现。其中不乏有大量超出现行规范规定(钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距要求)的超长RC框架结构出现。加之近年来气候受全球变暖影响较大,几十年一遇极端气候频繁出现,复杂的温变效应对结构的影响日趋严重,通常的抗裂构造措施已不能满足设计要求。目前我国对超长RC框架结构存在工程实践领先于设计理论现象,缺乏系统的理论计算方法。以往对结构温度效应计算分析通常把结构假定为弹性,无法准确考虑结构使用过程中受温度作用开裂、塑性发展后造成结构刚度退化而释放部分约束的情况,仅通过对温差或计算结果进行修正的方法逼近实际;同时,弹性的计算方法往往在结构计算单元内不考虑钢筋而等效其部分作用,与工程实际情况存在一定差异,导致计算分析结果精度受到一定影响。为此,本文针对超长RC框架结构温度效应开展了非线性分析研究,主要如下:(1)综合众多研究成果,分析了国内外对温度效应的研究方法。针对超长RC框架结构温度效应非线性分析,分别给出了钢筋和混凝土的计算温差确定方法;同时,提出温度效应评估不应仅仅只考虑温度作用,而应考虑温度作用与恒载、活载等其他荷载组合的非线性效应,从而使结构的温度效应评估更为合理准确。(2)提出基于三维实体退化虚拟层合单元理论基础的温度效应有限元分析方法。该方法可在模型实体单元内分层或块(混凝土和钢筋)设置温度梯度,处理由内外温差作用产生的温度梯度问题,温度梯度效应分析不需引入平截面假定;该方法能同时考虑材料非线性和几何非线性,并可按实际情况真实模拟钢筋,其能较好地分析结构在使用过程中受温度作用开裂、塑性发展等的非线性效应。本文通过排架结构温度效应分析算例的对比研究,验证了该分析方法的可行性和可靠性。(3)运用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元程序,在计算单元内考虑钢筋与混凝土线膨胀系数的差异带来的不均匀膨胀(收缩),探究了在梁板构件中不同配筋率所致的不同程度内约束,对构件温度效应的影响。这可为钢筋混凝土结构计算温度效应时,对钢筋作用影响机理研究提供参考。(4)结合上述研究,以我国南方某超长RC框架结构厂房工程实例为研究对象,分别计算了结构受整体温差和内外温差的组合效应(含恒载、活载等),通过结构整体变形与裂缝发展分布情况反映温度效应对结构的影响程度,对超长RC框架结构抗裂设计提出了相关建议。本文研究成果对完善超长RC框架结构温度效应理论研究与裂缝控制提供参考。
张欢[7](2020)在《压型钢板-再生粗/细骨料混凝土连续组合板长期性能》文中认为压型钢板-再生混凝土组合板施工效率高、对混凝土力学性能要求不高、混凝土消耗量大,是安全、快速消耗废弃混凝土的重要途径。现有研究显示,组合板顶面开敞、底面密闭的特点使板件中混凝土发生底部小、顶部大的非均匀收缩,显着增大组合板长期挠度,而再生粗骨料的掺入会进一步加剧非均匀收缩的影响。考虑再生细骨料对混凝土收缩的影响机理与再生粗骨料相近而影响程度也较为显着,再生细骨料混凝土组合板的长期性能须予以重点关注。然而,目前尚无再生细骨料混凝土组合板非均匀收缩性能的相关研究。同时,作为影响再生细骨料混凝土组合板长期静力性能的关键参数,再生细骨料混凝土弹性模量、劈裂抗拉强度、收缩等基本材料性能的相关研究也不成熟。尚未有研究关注再生粗、细骨料对混凝土力学性能的影响间是否存在耦合作用,也未有学者研究再生骨料的掺入对收缩变形发展趋势的影响,对再生细骨料混凝土自生收缩变形的研究尚属空白。为此,本文将对再生细骨料混凝土基本材料性能以及压型钢板-再生细骨料混凝土组合板长期性能展开深入研究,具体内容如下:(1)以再生粗、细骨料取代率和再生细骨料吸水率为主要参数,进行再生细骨料混凝土力学性能试验研究,研究不同再生粗骨料取代率下再生细骨料对混凝土坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响,分析再生细骨料对上述性能的影响机理,量化再生粗、细骨料间的耦合影响作用。基于复合材料理论,考虑旧水泥石和界面过渡区的影响,以再生骨料体积含量为主要参数,通过理论推导和回归分析相结合的方式,建立了适用于任意再生粗、细骨料取代率的再生混凝土弹性模量模型和劈裂抗拉强度模型,实现了粗、细骨料单独取代、同时取代等各种再生混凝土力学模型的统一。(2)以再生粗、细骨料取代率和再生细骨料吸水率为主要参数,进行为期500天的再生混凝土干燥收缩试验研究,重点关注不同再生粗骨料取代率下再生细骨料对混凝土干燥收缩的影响差异,及再生骨料对混凝土干燥收缩发展趋势的影响;考虑上述两方面因素影响,以再生骨料吸水率和体积含量为参数,以EC2模型为基础,基于两相复合材料理论,通过理论推导,得到了具有更高精度且更具有普适性的再生混凝土干燥收缩模型;采用现有再生混凝土干燥收缩试验结果验证了该模型的可靠性。(3)本文以再生粗、细骨料取代率为主要参数,对再生混凝土进行为期360天的自生收缩试验,重点研究再生粗、细骨料对自生收缩影响的耦合作用,量化不同再生粗骨料取代率下再生细骨料对混凝土自生收缩影响的差异。考虑再生粗、细骨料耦合作用、残余水泥石对骨料刚度的降低作用和混凝土自养护效应的影响,以再生粗、细骨料取代率、再生骨料质量和因再生骨料的使用引入的附加水量为参数,采用Bazant普通混凝土自生收缩模型数学表达式,基于两相复合材料理论,通过理论推导,建立了再生粗、细骨料混凝土自生收缩统一模型;采用现有再生混凝土自生收缩试验结果验证了该模型的可靠性。(4)在课题组前期研究基础上,进行不同湿度边界条件下具有不同再生粗、细骨料取代率和板件厚度的510 mm×600 mm板件的长期收缩试验,研究板件内部相对湿度分布和收缩应变分布,揭示了再生细骨料对板件相对湿度损失和收缩应变分布的影响机理;结合双面开敞板件等效相对湿度损失分布与收缩应变分布实测结果,建立了混凝土自由收缩应变与相对湿度损失之间的关系表达式;基于单面开敞试件相对湿度分布试验结果,采用截面分析法推导得到了单面开敞再生混凝土板件收缩应变沿板件高度的分布模型;采用单面开敞试件实测收缩应变结果验证了模型的可靠性。(5)以再生粗、细骨料取代率、板件荷载水平为参数对6300 mm的两跨连续足尺组合板进行长期性能试验,研究再生混凝土和非均匀收缩作用对连续组合板长期性能的影响。试验不仅研究了板件挠度和板底长期应变,还创新性地重点关注了板件负弯矩区裂缝宽度随时间的发展;通过对比分析,量化了非均匀收缩和再生骨料对连续组合板长期挠度、板底应变及负弯矩区裂缝宽度的影响;在试验研究基础上,结合压型钢板-再生混凝土组合板收缩变形特点,考虑混凝土开裂、非均匀收缩和徐变的综合作用,编制有限元程序,建立了压型钢板-再生混凝土两跨连续组合板长期性能有限元分析模型,并采用现有连续组合板试验结果验证了该有限元模型的可靠性。
王洋[8](2020)在《飞燕式钢管混凝土拱桥系杆预应力沿程损失及影响效应研究》文中认为飞燕式钢管混凝土拱桥造型优美、结构轻巧、跨越能力大,其系杆预应力的存在降低了主跨钢管混凝土拱桥对基础抗推能力要求,使其在桥梁方案比选中更具竞争力。系杆预应力作为改善基础受力的重要构件,其预应力损失是重点关注的问题;但目前工程上系杆预应力损失的计算方法参照预应力钢筋混凝土结构预应力损失计算方法,其适用性有待商榷。为此本文采用有限元分析方法,以主跨507m的飞燕式钢管混凝土拱桥为工程背景,研究系杆预应力沿程损失及系杆预应力损失对结构影响效应,探索计算系杆预应力损失的方法,主要研究如下:(1)对飞燕式钢管混凝土拱桥主跨、边跨、主墩及系杆受力进行详细分析,指出系杆可视为改善主墩及边跨受力的体外预应力束;并根据受力特点提出绘制施工阶段系杆张拉力合理取值范围图来确定施工过程系杆张拉时机及张拉力。(2)根据预应力分项计算方法,指出8种可能引起系杆预应力损失的因素,分项分析其与预应力钢筋混凝土结构预应力损失异同并推导其计算方法;将此计算方法用于依托工程系杆预应力损失计算,计算结果表明:依托工程系杆预应力损失占控制张拉力约12%,系杆由管道摩阻引起的预应力损失占总损失比例约80%。(3)分析依托工程系杆预应力在损失-5%(超张拉)、0%、10%、20%时结构力学行为变化,结果表明:系杆预应力损失对主跨影响很小,对主墩影响较大,会降低甚至消除主墩用以平衡活载推力的推力储备;边跨对系杆预应力损失最敏感,在系杆预应力损失接近20%时,边跨混凝土仅在恒载作用下出现拉应力。(4)使用有限元分析方法对常用的系杆预埋钢管转向装置和成排滚轮转向装置进行受力分析;预埋钢管转向装置与系杆索体接触面积较大,各构件受力明显占优势;成排滚轮转向装置对系杆预应力损失影响较小,但其滚轮暴露空气中易失效,使其摩阻力成倍增加,对于后期更换的系杆优点不明显。(5)针对使用较多、对系杆预应力损失影响较大的预埋钢管转向装置,通过有限元分析方法验证预应力钢筋混凝土结构管道摩阻引起的预应力损失规范计算公式用于其摩阻引起的系杆预应力损失计算的适用性,分析结果表明规范计算公式与有限元分析结果存在较大偏差;因此将有限元分析结果作为样本,采用基于信赖域的非线性最小二乘法对系杆由管道摩阻引起的预应力损失计算公式进行拟合,得出能更好反应系杆由管道摩阻引起的预应力损失规律的计算公式。
周宁彬[9](2020)在《地下室外墙早期温度应力研究与裂缝控制》文中提出本文主要研究地下室外墙早期温度应力及裂缝控制,结果表明:环境温度、水泥水化热、混凝土收缩徐变等因素对混凝土早期温度应力影响显着。首先推导出混凝土热传导方程,理论分析混凝土早期温度应力;然后通过有限元分析软件ABAQUS计算分析不同条件下墙体的温度效应,深入研究影响墙体开裂的主要因素。通过模拟得出以下结论:1、温差是导致地下室外墙开裂的重要因素。墙体温度应力随温差增大而增大,故对温差须进行控制。2、墙体长度变化对其温度应力的影响很小,因此超长无缝混凝土墙体设计将成为可能,其中控制温差在设计超长墙体时极为重要。3、墙体厚度小于250mm时墙体厚度与温度应力大致呈反比关系,即随着墙体厚度的减小其温度应力逐渐增大;当墙体厚度大于250mm后,墙体的最大温度应力及墙体中部温度应力随墙厚增长趋于稳定,故墙体厚度越小基础对其约束越大,则温度应力越大;从高度分析可以看出墙体越薄其上端应力范围越大。4、墙体高度越高则墙体温度应力值越大,但增长幅度逐渐减小。5、地下室外墙与顶板同时浇筑时,墙体受到的约束会明显增大,使得墙体的温度应力幅值整体偏大,故在施工过程中应先浇筑墙体部位,后浇筑顶板部位。6、降低纵筋间距,即提高纵筋配筋率,对墙体裂缝的出现有一定的抑制作用,钢筋间距与混凝土中温度应力和钢筋骨架中温度应力大致呈线性递增关系。7、在配筋率近似相同的条件下,采用不同直径的钢筋,导致墙体温度应力的变化较为明显,即采用直径较小的钢筋,混凝土的温度应力要比采用较粗钢筋的温度应力小,钢筋骨架应力则与之相反。对墙体温度进行现场观测,目的是通过测得实际数据得到因混凝土收缩和周围环境温度变化混凝土墙体内温度场的变化情况,并通过ABAQUS有限元分析墙体内部应力,得出混凝土墙体中间温度值高于两侧混凝土温度值,且两侧混凝土温度变化大致对称;混凝土温度等温线在混凝土两端呈“八”字形,这与混凝土墙体出现裂缝的位置基本相同;钢筋与混凝土共同承受由温度作用产生的拉应力,钢筋承担主要的拉应力,混凝土处于低应力状态。最后针对混凝土结构裂缝从配合比、设计、施工三方面进行预防;并根据混凝土结构裂缝的危害程度提出合理的修补方法。
段晓梦[10](2020)在《非饱和土的六相模型与广义应力框架》文中研究表明对于成分复杂且宏观离散的岩土材料,不能简单借鉴单相连续介质力学中的应力定义,因而Terzaghi提出了饱和土有效应力原理,被誉为现代土力学的基石。但拓展至非饱和土时,碍于复杂的相间作用,有效应力原理面临诸多挑战,迄今仍是土力学研究的热点问题。为探寻非饱和土中具有明确物理本质的应力体系,首先从合理建模入手,将非饱和土细分为土颗粒、胶结物质、固态孔隙水、液态孔隙水、收缩膜和孔隙气,提出了非饱和土6相模型,明确了饱和与非饱和土的本质区别是承载结构和孔隙流体相数的差异,而两者的承载结构分别是广义土骨架和广义土结构。基于承载结构的共性,定义了一组能够定性表征结构特点的指标体系,称为广义结构性。进一步,逐一分析孔隙流体、固态水、胶质和收缩膜对颗粒骨架的力学作用机理,为建立广义应力框架奠定了基础。基于6相模型,将土分为承载结构与孔隙流体,采用分相平衡分析法,论证了Terzaghi和Bishop有效应力公式的本质是应力关系公式,即用于混合单相模型和多相介质模型的两套应力指标间的置换关系,其中有效应力的物理意义是荷载土骨架应力,而中性应力的物理本质是孔压应力;若仅考虑外荷载的影响,则传统有效应力公式可理解为承载结构和孔隙流体对外荷载的分担关系。由于中性应力具有明确的物理意义,因而无论饱和与否,有效应力公式均为总应力、有效应力和中性应力的关系,并不涉及净应力、基质吸力和吸应力等概念。但应力关系公式仅能反映外部荷载的作用,荷载土骨架应力亦非控制土体强度与变形的唯一应力。鉴于应力关系公式仅能体现孔隙流体相数差异,因此,定义了粒间预应力,用以描述土体承载结构的差异,其是固态水、胶质和收缩膜3相提供的粒间联接作用的宏观统一表征。将粒间预应力与应力关系公式相结合,得到了具有明确物理意义的广义应力框架,能够统一考虑内、外部因素对土体力学性质的影响。此后,分析了中性应力的力学作用机理,归纳总结了非饱和土中全部应力指标的物理本质,进而揭示了真正控制土体强度与变形的“有效应力”是土骨架总应力:对于仅考虑机械荷载的静态问题,其包括自重、外荷载、孔隙流体压强和粒间联接作用所分别引起的重力土骨架应力、外力土骨架应力、压强土骨架应力和粒间预应力。最终,提出了以广义应力框架为核心的非饱和土广义应力原理,分析了 Mohr-Coulomb强度参数与土体相间作用机理的内在联系,给出了基于广义应力框架的抗剪强度公式。
二、“混凝土温度收缩应力基本公式”推导过程值得商榷(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、“混凝土温度收缩应力基本公式”推导过程值得商榷(论文提纲范文)
(1)考虑施工过程的超长RC框架结构温度收缩效应三维非线性仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 超长RC框架工程应用现状 |
1.2.2 混凝土温度收缩效应研究现状 |
1.2.3 超长RC框架结构考虑施工过程温度收缩效应研究现状 |
1.3 研究背景及意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 混凝土结构的温度收缩效应基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 混凝土的收缩徐变 |
2.2.1 混凝土收缩产生原因及其影响因素 |
2.2.2 混凝土收缩种类 |
2.2.3 混凝土结构的徐变 |
2.3 温度收缩应力与温度收缩裂缝 |
2.3.1 温差的分类 |
2.3.2 温度收缩应力理论 |
2.3.3 温度收缩应力产生机理 |
2.3.4 温度收缩裂缝 |
2.4 考虑施工过程的非线性分析方法计算温差的确定 |
2.4.1 季节温差的确定 |
2.4.2 混凝土收缩当量温差的确定 |
2.4.3 非线性计算温差的确定 |
2.5 考虑温度收缩效应的作用组合 |
2.6 本章小结 |
第3章 三维实体退化虚拟层合单元理论与分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 三维实体等参数单元 |
3.3 三维实体退化单元 |
3.3.1 中厚板壳单元假定 |
3.3.2 Ki R.Chhoff薄板壳单元 |
3.3.3 梁单元 |
3.4 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的温度收缩效应分析方法 |
3.5 考虑施工过程的混凝土结构温度收缩效应三维非线性仿真分析方法 |
3.5.1 程序功能和特点 |
3.5.2 程序模块结构与流程 |
3.6 考虑施工过程的RC框架结构温度收缩效应三维仿真分析算例 |
3.6.1 概述 |
3.6.2 算例分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 后浇带的设置对超长RC框架结构温度收缩效应影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 不同后浇带的设置对超长RC结构温度收缩效应影响有限元分析 |
4.2.1 模型的建立 |
4.2.2 后浇带合龙前后各阶段季节温差确定 |
4.2.3 收缩当量温差确定 |
4.2.4 后浇带设置条数对板温度收缩应力影响分析 |
4.2.5 后浇带留置时间对板温度收缩应力影响分析 |
4.3 各因素与后浇带间距对温度收缩效应影响仿真分析 |
4.3.1 后浇带间距公式 |
4.3.2 不同配筋率与后浇带间距的影响 |
4.3.3 不同板厚与后浇带间距的影响 |
4.3.4 不同混凝土强度与后浇带间距的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 考虑施工过程的超长RC框架结构温度收缩效应分析 |
5.1 引言 |
5.2 工程概况及PKPM配筋信息 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 配筋信息 |
5.3 各工况施工阶段计算模拟 |
5.3.1 模型的建立与计算温度应力相关参数确定 |
5.3.2 收缩当量温差确定 |
5.3.3 考虑施工过程计算温差确定 |
5.3.4 考虑施工过程非线性分析模拟方法 |
5.4 超长结构温度收缩效应计算结果分析 |
5.4.1 各工况下柱变形分析 |
5.4.2 各工况下梁变形分析 |
5.4.3 各工况下板变形分析 |
5.4.4 结构整体温度收缩效应及裂缝分析 |
5.4.5 考虑施工过程设置后浇带的折减系数推算 |
5.5 温度筋在不同施工过程中控制温度收缩应力的研究 |
5.5.1 温度筋的配置 |
5.5.2 考虑不同施工过程配置温度筋的有效作用分析 |
5.5.3 计算结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)高速铁路无砟轨道层间界面经时损伤演化机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无砟轨道施工期层间损伤机理 |
1.2.2 无砟轨道运营期层间损伤机理 |
1.2.3 无砟轨道运营期部件经时损伤研究 |
1.2.4 无砟轨道运营期层间损伤影响评估 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 既有研究存在的不足 |
1.3.2 本文研究内容及思路 |
第2章 无砟轨道时变荷载参数取值研究 |
2.1 无砟轨道全寿命周期下荷载分类研究 |
2.2 施工期短期温度荷载参数研究 |
2.2.1 无砟轨道传热方式 |
2.2.2 无砟轨道典型环境气象参数获取 |
2.2.3 基于传热学的短期温度场参数计算 |
2.3 施工期自密实混凝土水化热荷载参数研究 |
2.4 施工期自密实混凝土收缩荷载参数研究 |
2.5 运营期长期循环温度荷载模式 |
2.5.1 温度监测数据的获取 |
2.5.2 无砟轨道长期循环温度场特征提取方法 |
2.5.3 无砟轨道长期温度场特征分析 |
2.5.4 无砟轨道长期温度荷载模式的应用 |
2.6 运营期长期列车动荷载参数研究 |
2.7 本章小结 |
第3章 无砟轨道层间经时损伤分析模型 |
3.1 层间经时损伤分析模型建模方法 |
3.1.1 层间界面经时特征分析 |
3.1.2 轨道板-自密实混凝土层间非线性本构关系 |
3.1.3 模型整体建模流程 |
3.2 无砟轨道主体结构有限元模型 |
3.2.1 无砟轨道主要部件模型 |
3.2.2 其他层间相互作用模型 |
3.2.3 主体结构模型的建立及参数 |
3.3 无砟轨道层间界面施工期分析模型 |
3.3.1 施工期荷载场耦合加载技术 |
3.3.2 无砟轨道层间非线性参数 |
3.3.3 施工期材料时变参数及其实现 |
3.4 运营期无砟轨道层间疲劳分析模型 |
3.4.1 无砟轨道界面疲劳内聚力本构关系 |
3.4.2 界面疲劳内聚力本构模型的实现 |
3.4.3 损伤外插技术的嵌入 |
3.5 模型验证 |
3.5.1 施工期无砟轨道热输入模型温度场验证 |
3.5.2 施工期层间单调双线性内聚力本构模型验证 |
3.5.3 基于DCB试验的UMAT及加卸载路径验证 |
3.5.4 基于劈拉疲劳试验的界面疲劳内聚力模型验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 施工期无砟轨道层间损伤演化机理研究 |
4.1 自密实混凝土浇筑对无砟轨道温度场及界面应力场的影响 |
4.1.1 无砟轨道温度场分布规律 |
4.1.2 无砟轨道界面受力特性 |
4.2 自密实混凝土浇筑后无砟轨道层间损伤演化机理 |
4.2.1 轨道板-自密实混凝土层间损伤演化过程 |
4.2.2 层间损伤后无砟轨道整体受力特性变化规律 |
4.2.3 施工期循环温度场对层间损伤的影响机制 |
4.3 施工期无砟轨道层间损伤演化影响因素分析 |
4.3.1 层间黏结性能的影响 |
4.3.2 自密实混凝土收缩性能的影响 |
4.3.3 施工季节的影响 |
4.3.4 扣压装置约束的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 运营期无砟轨道层间损伤演化机理及影响研究 |
5.1 长期温度荷载作用下层间界面损伤发展规律 |
5.1.1 运营期温度疲劳荷载谱 |
5.1.2 加载范围对层间荷载效应的影响 |
5.1.3 仅考虑温度循环作用时层间损伤发展规律 |
5.2 列车与温度荷载作用下层间界面损伤演化机理 |
5.2.1 层间损伤发展演化过程 |
5.2.2 层间损伤后结构力学特性演变 |
5.3 层间界面疲劳损伤影响因素分析 |
5.3.1 初始离缝损伤的影响 |
5.3.2 不同黏结强度的影响 |
5.4 层间损伤对无砟轨道动力性能的影响机制 |
5.4.1 层间离缝对无砟轨道结构模态的影响 |
5.4.2 无砟轨道动力评估模型 |
5.4.3 层间损伤发生后线路动力学特性 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于经时损伤演化规律的无砟轨道层间性能管理 |
6.1 层间界面经时损伤演化规律特征分析 |
6.2 无砟轨道层间伤损评定指标 |
6.3 基于施工期损伤风险的无砟轨道层间性能管理建议 |
6.3.1 界面龄期系数-临界收缩量映射关系 |
6.3.2 施工期黏结性能影响检算 |
6.3.3 层间界面早期性能管理建议 |
6.4 基于运营期层间损伤风险的无砟轨道层间性能管理建议 |
6.4.1 基于疲劳损伤的层间黏结强度建议 |
6.4.2 基于动力影响机制的离缝评估建议 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)采用位移型消能器的超长结构温度影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内研究现状与工程应用 |
1.2.1 混凝土的收缩与徐变作用研究 |
1.2.2 混凝土结构的温度效应研究 |
1.2.3 位移型消能器的现有研究 |
1.3 研究现状不足 |
1.4 本文研究的内容 |
第二章 温度作用分析理论与消能器工作原理 |
2.1 引言 |
2.2 超长结构温度作用基本理论 |
2.2.1 温度作用类型 |
2.2.2 温度作用分析方法 |
2.3 温差作用的计算 |
2.3.1 季节温差计算 |
2.3.2 混凝土收缩当量温差的计算 |
2.4 位移型消能器的工作原理与力学模型 |
2.4.1 位移型消能器的减震原理 |
2.4.2 消能器的减震力学模型 |
2.5 消能减震结构的分析方法 |
2.5.1 振型分解反应谱法 |
2.5.2 时程分析法 |
2.6 本章小结 |
第三章 超长混凝土平面框架位移型消能器温度效应研究 |
3.1 引言 |
3.2 超长RC减震结构温度作用分析理论 |
3.2.1 超长RC框架减震结构温度作用分析基本假定 |
3.2.2 单层减震结构温度作用消能器阻尼力近似计算公式 |
3.2.3 单层框架梁温度作用计算的连续化公式 |
3.2.4 多层减震结构温度作用下消能器阻尼力计算 |
3.3 单层单跨平面框架结构消能器温度变形的影响因素 |
3.3.1 温度作用下梁柱刚度对消能器变形的影响 |
3.3.2 温度作用下跨度和层高对消能器变形的影响分析 |
3.3.3 连接构件刚度对消能器变形的影响分析 |
3.4 多层多跨平面框架结构消能器温度变形的影响因素 |
3.4.1 消能器不同支撑形式的影响分析 |
3.4.2 混凝土框架结构层数变化的影响分析 |
3.5 不同纵向长度平面框架结构中消能器变形规律 |
3.6 本章小结 |
第四章 矩形超长减震结构模型温度效应分析 |
4.1 引言 |
4.2 矩形超长位移型消能器减震结构有限元模型 |
4.2.1 减震结构模型信息 |
4.2.2 建立减震结构模型 |
4.3 超长减震结构整体温差作用效应 |
4.4 超长减震结构消能器温差作用效应分析 |
4.4.1 楼板厚度对消能器温度效应的影响 |
4.4.2 次梁布置对消能器温度效应的影响 |
4.4.3 楼板大开洞对消能器温度效应的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间所取得的成果 |
(4)山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道的围岩压力 |
1.2.2 衬砌的施作时机 |
1.2.3 衬砌的承载特性 |
1.2.4 衬砌的安全性评价 |
1.2.5 复合式衬砌防水层的作用 |
1.3 研究中存在的主要问题 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文研究方法与技术路线 |
2 复合式衬砌结构现场试验研究 |
2.1 依托工程 |
2.2 复合式衬砌现场试验设计 |
2.2.1 试验工况 |
2.2.2 监测项目及测点布置 |
2.3 初期支护背后压力的监测结果及分析 |
2.3.1 岩质单线隧道初期支护背后的压力 |
2.3.2 岩质双线隧道初期支护背后的压力 |
2.3.3 黄土双线隧道初期支护背后的压力 |
2.4 衬砌背后压力的监测结果及分析 |
2.4.1 岩质双线隧道衬砌背后的压力 |
2.4.2 黄土双线隧道衬砌背后的压力 |
2.5 初期支护内力的监测结果及分析 |
2.5.1 岩质单线隧道初期支护的内力 |
2.5.2 岩质双线隧道初期支护的内力 |
2.5.3 黄土双线隧道初期支护的内力 |
2.6 衬砌内力的监测结果及分析 |
2.6.1 岩质单线隧道衬砌的内力 |
2.6.2 岩质双线隧道衬砌的内力 |
2.6.3 黄土双线隧道衬砌的内力 |
2.7 本章小结 |
3 基于位移反分析方法的复合式衬砌结构设计研究 |
3.1 引言 |
3.2 位移反分析方法及其有限元实现 |
3.2.1 位移反分析方法 |
3.2.2 位移反分析的基本方程 |
3.3 初期支护的安全性评价 |
3.3.1 初期支护的变形监测结果 |
3.3.2 位移反分析计算模型 |
3.3.3 位移反分析计算结果及分析 |
3.4 衬砌施作时机的研究 |
3.4.1 衬砌施作时机的确定方法 |
3.4.2 工程实例应用 |
3.4.3 现场监测与反分析结果的比较 |
3.5 衬砌分担围岩压力比例的研究 |
3.5.1 衬砌分担围岩压力比例的计算方法 |
3.5.2 初期支护和衬砌背后压力的计算 |
3.5.3 衬砌分担围岩压力比例的计算 |
3.6 本章小结 |
4 基于M-N曲线的衬砌截面安全性评价研究 |
4.1 规范中衬砌截面的安全性评价 |
4.1.1 衬砌截面的最小安全系数 |
4.1.2 素混凝土衬砌截面的安全检算 |
4.1.3 钢筋混凝土衬砌截面的安全检算 |
4.2 基于规范的衬砌截面M-N曲线 |
4.2.1 衬砌截面的安全包络线 |
4.2.2 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.2.3 衬砌截面安全检算公式的特点 |
4.3 考虑材料非线性的衬砌截面M-N曲线 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 衬砌截面的极限承载力基本方程 |
4.3.3 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.4 基于极限状态设计法的衬砌截面M-N曲线 |
4.4.1 衬砌截面的安全检算 |
4.4.2 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.4.3 高速铁路隧道衬砌截面极限承载力曲线 |
4.5 衬砌截面M-N曲线的工程应用 |
4.5.1 衬砌内力的现场监测结果分析 |
4.5.2 衬砌截面的抗弯安全系数 |
4.5.3 衬砌截面的抗弯安全性评价 |
4.6 本章小结 |
5 复合式衬砌防水层作用研究 |
5.1 防水层的主要类型 |
5.1.1 挂板防水层 |
5.1.2 喷膜防水层 |
5.2 防水层的力学作用机理 |
5.2.1 防水层的组合作用 |
5.2.2 组合结构的荷载分担机理 |
5.3 施工期温度荷载作用下防水层的作用 |
5.3.1 施工期荷载作用 |
5.3.2 有限元数值计算模型 |
5.3.3 有限元数值计算条件 |
5.3.4 温度场计算结果及分析 |
5.3.5 应力场计算结果及分析 |
5.3.6 衬砌温度应力的影响因素分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 论文主要工作和结论 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 复合式衬砌格栅钢架示意图 |
附录B 衬砌截面开裂区高度的计算 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)基于裂缝观测和静力测试的混凝土箱梁桥状态评估(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 预应力混凝土桥梁病害 |
1.1.2 桥梁状态评估的重要性 |
1.2 预应力混凝土桥梁病害检测 |
1.2.1 检测内容 |
1.2.2 检测方法 |
1.3 预应力混凝土桥梁状态评估方法 |
1.3.1 经验评估法 |
1.3.2 裂后刚度评估法 |
1.3.3 有效预应力评估法 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
第2章 基于外载下结构位移响应的桥梁裂后刚度识别 |
2.1 刚度识别算法 |
2.1.1 理论基础 |
2.1.2 测点的选择 |
2.1.3 刚度识别流程 |
2.1.4 数值算例 |
2.2 识别结果敏感性分析 |
2.3 改进刚度识别算法 |
2.3.1 理论基础 |
2.3.2 数值算例 |
2.4 刚度识别程序编写 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于弯曲裂缝观测的纵向预应力识别 |
3.1 弯曲裂缝特征参数 |
3.2 纵向有效预应力识别理论 |
3.2.1 几何方程 |
3.2.2 线性本构方程 |
3.2.3 非线性本构方程 |
3.2.4 截面平衡方程 |
3.2.5 线性识别方程 |
3.2.6 非线性识别方程 |
3.3 简支梁预应力识别算例 |
3.3.1 简支梁试验概述 |
3.3.2 有效预应力计算 |
3.3.3 简支梁预应力识别结果 |
3.4 连续梁预应力识别算例 |
3.4.1 连续梁试验概述 |
3.4.2 有效预应力计算 |
3.4.3 试验连续梁裂缝观测 |
3.4.4 连续梁预应力识别结果 |
3.5 虎门大桥辅航道桥纵向预应力识别算例 |
3.5.1 桥梁概况 |
3.5.2 弯曲裂缝影响因素分析 |
3.5.3 纵向预应力识别方程 |
3.5.4 纵向预应力识别结果 |
3.5.5 修正后有限元模型 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于斜裂缝观测的竖向预应力识别 |
4.1 腹板主拉应力敏感性分析 |
4.2 腹板竖向应力组成分析 |
4.2.1 横向预应力作用效应 |
4.2.2 横向温度梯度作用效应 |
4.2.3 汽车荷载作用效应 |
4.3 竖向预应力筋作用效应研究 |
4.3.1 理论计算公式 |
4.3.2 竖向应力扩散范围 |
4.3.3 竖向应力分布趋势 |
4.3.4 拟合计算公式 |
4.4 斜裂缝特征参数 |
4.5 竖向有效预应力识别理论 |
4.6 虎门大桥辅航道桥竖向预应力识别算例 |
4.6.1 斜裂缝病害检测 |
4.6.2 斜裂缝影响因素分析 |
4.6.3 竖向预应力识别结果 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 主要研究成果 |
5.2 本文创新点 |
5.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 刚度识别计算程序 |
附录 B 纵向预应力识别计算程序 |
(6)超长RC框架结构温度效应非线性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究 |
1.2.1 混凝土的收缩作用研究 |
1.2.2 混凝土结构的温度效应研究 |
1.2.3 工程应用现状 |
1.2.4 考虑温度效应的配筋要求 |
1.3 研究现状不足 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 温度效应研究 |
2.1 概述 |
2.2 温度效应基本理论 |
2.2.1 温度作用类型 |
2.2.2 温度效应分析方法 |
2.3 温差作用确定 |
2.3.1 整体温差作用确定 |
2.3.2 内外温差作用确定 |
2.3.3 混凝土收缩当量温差确定 |
2.4 温差折减系数的确定 |
2.4.1 混凝土徐变影响 |
2.4.2 裂缝对刚度的影响 |
2.4.3 施工过程影响 |
2.5 非线性分析方法计算温差的确定 |
2.6 非线性分析方法温度作用的组合系数取值 |
2.7 本章小结 |
第3章 三维实体退化虚拟层合单元理论与分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 经典的三维实体等参数单元 |
3.3 三维实体退化单元 |
3.4 三维实体退化虚拟层合单元理论 |
3.5 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析程序 |
3.5.1 程序框图和结构 |
3.6 考虑温度梯度变化的算例验证 |
3.6.1 概述 |
3.6.2 算例分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 梁板构件的配筋率对温度效应的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 板构件的温度效应分析 |
4.2.1 板模型选取 |
4.2.2 内外温差工况分析 |
4.2.3 内外温差工况钢筋应力分析 |
4.2.4 整体温差工况分析 |
4.2.5 整体温差工况钢筋应力分析 |
4.3 梁构件的温度效应分析 |
4.3.1 梁模型选取 |
4.3.2 内外温差工况分析 |
4.3.3 整体降温工况分析 |
4.3.4 内外温差与整体温差钢筋应力分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 某超长RC混凝土框架结构温度效应非线性仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 工程概况及PKPM配筋信息 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 配筋信息 |
5.3 计算温度应力有关参数确定 |
5.4 整体温差工况分析 |
5.4.1 整体温差确定 |
5.4.2 模型的建立 |
5.4.3 整体温差工况变形分析 |
5.4.4 整体温差工况裂缝分析 |
5.5 内外温差工况分析 |
5.5.1 内外温差确定 |
5.5.2 模型的建立 |
5.5.3 内外温差工况变形分析 |
5.5.4 内外温差工况裂缝分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)压型钢板-再生粗/细骨料混凝土连续组合板长期性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.1.1 课题研究的背景 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 相关课题研究现状 |
1.2.1 再生细骨料混凝土基本力学性能研究 |
1.2.2 再生细骨料混凝土收缩性能研究 |
1.2.3 混凝土非均匀收缩性能研究 |
1.2.4 压型钢板-混凝土组合板长期性能研究 |
1.2.5 研究现状总结 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 再生混凝土弹性模量与劈裂抗拉强度性能与预测模型 |
2.1 引言 |
2.2 试验研究 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 混凝土制备 |
2.2.3 试件制备及养护 |
2.2.4 试验方法 |
2.3 试验结果分析 |
2.3.1 坍落度 |
2.3.2 抗压强度 |
2.3.3 劈裂抗拉强度 |
2.3.4 弹性模量 |
2.4 基本力学性能模型 |
2.4.1 弹性模量模型 |
2.4.2 劈裂抗拉强度模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 再生混凝土干燥收缩性能与预测模型 |
3.1 引言 |
3.2 现有再生混凝土干燥收缩模型分析 |
3.2.1 现有模型比较分析 |
3.2.2 模型预测结果与试验结果对比 |
3.3 试验研究 |
3.3.1 混凝土材料组成与配合比 |
3.3.2 试件养护与测量 |
3.3.3 试验环境 |
3.4 试验结果和分析 |
3.4.1 再生骨料对干燥收缩试验终值的影响 |
3.4.2 再生骨料对干燥收缩发展趋势的影响 |
3.5 干燥收缩模型 |
3.5.1 再生混凝土干燥收缩发展影响系数 |
3.5.2 再生混凝土干燥收缩终值放大系数 |
3.5.3 考虑发展趋势变化的再生混凝土干燥收缩模型验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 再生混凝土自生收缩性能与预测模型 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 混凝土材料组成与配合比 |
4.2.2 试件养护与测量 |
4.3 试验结果和分析 |
4.3.1 再生骨料对再生混凝土自生收缩应变的影响 |
4.3.2 再生细骨料种类对再生混凝土自生收缩应变的影响 |
4.3.3 不同再生粗骨料取代率下再生细骨料的影响 |
4.3.4 再生骨料对自生收缩发展趋势的影响 |
4.4 再生混凝土自生收缩模型 |
4.4.1 再生混凝土自生收缩模型建立 |
4.4.2 再生混凝土自生收缩模型验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 再生混凝土非均匀收缩性能与预测模型 |
5.1 引言 |
5.2 试验研究 |
5.2.1 试件制作与试验装置 |
5.2.2 试验环境 |
5.2.3 混凝土材料与性能 |
5.2.4 钢材性能 |
5.3 试验结果和分析 |
5.3.1 试件内部相对湿度分布 |
5.3.2 板件收缩应变分布 |
5.3.3 再生细骨料的影响 |
5.4 非均匀收缩模型 |
5.4.1 自由收缩应变分布 |
5.4.2 单边密闭板件沿截面高度线性收缩应变分布预测模型 |
5.4.3 简化非均匀收缩模型 |
5.5 组合构件截面应变分析与验证 |
5.5.1 截面分析模型 |
5.5.2 截面分析模型验证 |
5.6 本章小结 |
第6章 压型钢板-再生混凝土连续组合板长期性能 |
6.1 引言 |
6.2 试验研究 |
6.2.1 试验参数 |
6.2.2 试件制作 |
6.2.3 试验加载与测量方案 |
6.2.4 试验环境 |
6.3 材料性能 |
6.3.1 钢材性能 |
6.3.2 混凝土 |
6.4 试验结果与讨论 |
6.4.1 长期挠度 |
6.4.2 板底钢板应变 |
6.4.3 负弯矩区裂缝 |
6.4.4 板底钢板应力 |
6.5 连续组合板长期性能有限元分析 |
6.5.1 有限元模型的建立 |
6.5.2 材料性能 |
6.5.3 模型验证 |
6.5.4 模型的应用 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录I 相对湿度沿截面高度分布试验数据 |
附录II 收缩应变沿截面高度分布试验数据 |
附录III 有限元中混凝土应力-应变关系 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)飞燕式钢管混凝土拱桥系杆预应力沿程损失及影响效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 飞燕式钢管混凝土拱桥的发展概述 |
1.2.1 钢管混凝土结构的特性 |
1.2.2 飞燕式钢管混凝土拱桥的发展 |
1.3 柔性系杆预应力损失研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
1.4.1 本文工程背景 |
1.4.2 本文主要研究内容 |
第二章 系杆张拉控制研究 |
2.1 飞燕式钢管混凝土拱桥受力特点 |
2.1.1 系杆受力特点 |
2.1.2 主墩受力特点 |
2.1.3 主拱受力特点 |
2.1.4 边拱受力特点 |
2.2 飞燕式钢管混凝土拱桥系杆张拉力确定 |
2.2.1 成桥状态系杆张拉力确定 |
2.2.2 施工过程系杆张拉力确定 |
2.3 本章小结 |
第三章 系杆预应力损失计算及其影响效应分析 |
3.1 系杆预应力损失的类型及其计算方法 |
3.1.1 管道摩阻引起的预应力损失 |
3.1.2 锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 |
3.1.3 温差引起的预应力损失 |
3.1.4 结构弹性变形引起的预应力损失 |
3.1.5 预应力筋松弛引起的预应力损失 |
3.1.6 混凝土收缩徐变引起的预应力损失 |
3.1.7 系杆支撑架摩阻引起的预应力损失 |
3.1.8 系杆索体线形变化引起的预应力损失 |
3.1.9 系杆预应力沿程分布 |
3.2 系杆预应力损失影响效应分析 |
3.2.1 系杆预应力损失对主墩影响效应分析 |
3.2.2 系杆预应力损失对主拱影响效应分析 |
3.2.3 系杆预应力损失对边拱影响效应分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 系杆索转向装置有限元仿真分析 |
4.1 系杆转向装置介绍 |
4.2 有限元模型建立 |
4.2.1 ABAQUS接触分析介绍 |
4.2.2 仿真模型处理 |
4.3 有限元仿真分析结果 |
4.3.1 系杆预应力损失 |
4.3.2 系杆索体受力分析 |
4.3.3 转向装置受力分析 |
4.3.4 转向装置优缺点分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 系杆由管道摩阻引起的预应力损失计算公式研究 |
5.1 规范管道摩阻预应力损失计算公式用于系杆索存在的问题 |
5.1.1 有限元仿真分析结果与公式计算结果对比 |
5.1.2 摩阻损失规范计算公式存在的问题 |
5.2 基于信赖域的非线性最小二乘法的公式拟合 |
5.2.1 函数模型确立 |
5.2.2 基于信赖域的非线性最小二乘法公式拟合 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(9)地下室外墙早期温度应力研究与裂缝控制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 地下室外墙裂缝形成机理 |
2.1 混凝土裂缝的危害 |
2.2 地下室外墙裂缝机理分析 |
2.2.1 环境温度 |
2.2.2 水泥水化热 |
2.2.3 混凝土绝热温升 |
2.2.4 散热温升及降温曲线 |
2.2.5 混凝土收缩作用 |
2.2.6 混凝土徐变效应及应力松弛 |
2.2.7 约束作用 |
2.3 本章小结 |
第三章 混凝土墙体温度效应分析 |
3.1 混凝土的热力学性能 |
3.2 现浇混凝土温度场 |
3.2.1 混凝土热传导方程推导 |
3.2.2 初始条件和边界条件 |
3.3 现浇混凝土的全过程温度场及定解条件 |
3.3.1 全过程温度场热传导方程 |
3.3.2 定解条件 |
3.4 现浇墙板厚度方向温度分布 |
3.4.1 现浇墙板厚度方向温度分布 |
3.4.2 现浇墙体厚度方向温度分布算例 |
3.5 温度应力 |
3.5.1 温度应力的基本概念 |
3.5.2 三维体内温度应力 |
3.5.3 地下室墙体温度应力 |
3.6 本章小结 |
第四章 混凝土墙体温度效应有限元分析 |
4.1 墙体温差 |
4.1.1 环境温度 |
4.1.2 混凝土绝热温升 |
4.1.3 混凝土收缩当量温差 |
4.2 混凝土龄期弹性模量和抗拉强度 |
4.3 墙体温度应力分析 |
4.3.1 概述 |
4.3.2 模型的建立与加载计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 现场观测及数据分析 |
5.1 测量仪器 |
5.2 现场观测 |
5.2.1 观测目的及内容 |
5.2.2 仪器选择 |
5.2.3 测点布置 |
5.3 观测数据分析 |
5.3.1 温度观测 |
5.3.2 应力计算 |
5.4 本章小结 |
第六章 地下室外墙裂缝防控及治理 |
6.1 混凝土结构裂缝控制原则 |
6.1.1 裂缝控制等级 |
6.1.2 裂缝控制原则 |
6.2 混凝土结构裂缝预防 |
6.2.1 优化配合比 |
6.2.2 设计优化 |
6.2.3 施工措施 |
6.3 混凝土结构裂缝治理 |
6.3.1 混凝土有害、无害裂缝判别标准 |
6.3.2 混凝土无害裂缝处理措施 |
6.3.3 混凝土有害裂缝处理措施 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)非饱和土的六相模型与广义应力框架(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关工作研究进展 |
1.2.1 有效应力原理的提出 |
1.2.2 饱和土有效应力原理的物理解释 |
1.2.3 非饱和土应力体系物理意义的探索与发展 |
1.2.4 国内有效应力研究历史简明回顾 |
1.3 本文主要研究思路 |
2 典型非饱和土应力理论详析 |
2.1 引言 |
2.2 非饱和土有效应力公式 |
2.3 吸应力理论 |
2.4 基于分相平衡分析法的应力研究 |
2.4.1 基于孔隙介质力学的分相平衡分析法 |
2.4.2 应力状态变量理论 |
2.4.3 土骨架应力理论 |
2.5 非饱和土的应力框架 |
2.6 本章小结 |
3 土的6相模型与广义结构性 |
3.1 引言 |
3.2 经典土模型与土骨架定义 |
3.2.1 非饱和土3相模型 |
3.2.2 传统土骨架定义 |
3.3 土的6相模型与承载结构 |
3.3.1 土中组分的6相分类法 |
3.3.2 非饱和土的6相模型 |
3.3.3 土的4种承载结构 |
3.4 广义结构性 |
3.4.1 土的广义结构性 |
3.4.2 粒间联接作用与承载结构弱化 |
3.5 本章小结 |
4 相间相互作用机理 |
4.1 引言 |
4.2 压强土骨架应力 |
4.3 固态水对颗粒骨架的作用 |
4.3.1 孔隙水压强对土骨架的潜在影响 |
4.3.2 固态孔隙水的性质 |
4.3.3 固态水对变形的影响 |
4.3.4 固态水对强度的影响 |
4.3.5 固态水膜对力链传递的影响 |
4.3.6 “干土”的正确定义 |
4.4 胶质对颗粒骨架的作用 |
4.4.1 土中胶质的粒间联接机理 |
4.4.2 胶质对力链传递的影响 |
4.5 收缩膜对颗粒骨架的作用 |
4.6 土中水压为绝对负值的可能性 |
4.7 本章小结 |
5 有效应力公式的物理本质 |
5.1 引言 |
5.2 “混合单相模型”与“多相介质模型” |
5.3 土体承载结构中的应力定义 |
5.4 情况1: 饱和土不受外力 |
5.4.1 RVE整体平衡分析 |
5.4.2 液态孔隙水平衡分析 |
5.4.3 广义土骨架平衡分析 |
5.4.4 应力关系公式 |
5.5 情况2: 饱和土承受外力 |
5.5.1 RVE整体平衡分析 |
5.5.2 液态孔隙水平衡分析 |
5.5.3 广义土骨架平衡分析 |
5.5.4 应力关系公式 |
5.6 情况3: 非饱和土不受外力 |
5.6.1 RVE整体平衡分析 |
5.6.2 液态孔隙水平衡分析 |
5.6.3 孔隙气平衡分析 |
5.6.4 广义土结构平衡分析 |
5.6.5 应力关系公式 |
5.7 情况4: 非饱和土承受外力 |
5.7.1 RVE整体平衡分析 |
5.7.2 液态孔隙水平衡分析 |
5.7.3 孔隙气平衡分析 |
5.7.4 广义土结构平衡分析 |
5.7.5 应力关系公式 |
5.8 广义应力关系公式 |
5.9 本章小结 |
6 广义应力原理 |
6.1 引言 |
6.2 饱和与非饱和土的本质差异 |
6.3 粒间预应力 |
6.3.1 粒间预应力的定义 |
6.3.2 粒间预应力的意义 |
6.4 广义应力框架 |
6.5 中性应力 |
6.5.1 中性应力的物理意义 |
6.5.2 中性应力引起的粒间力 |
6.5.3 基质吸力(u_a-u_w)的适用性 |
6.6 流体超孔压的作用 |
6.7 有效应力 |
6.7.1 有效应力的物理意义 |
6.7.2 有效应力的“有效性” |
6.8 土骨架总应力 |
6.9 土力学中的应力概念总结 |
6.10 广义应力原理 |
6.11 基于广义应力框架的土体强度分析 |
6.11.1 粒间预应力与抗拉强度的关系 |
6.11.2 基于Mohr-Coulomb准则的强度分析 |
6.12 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、“混凝土温度收缩应力基本公式”推导过程值得商榷(论文参考文献)
- [1]考虑施工过程的超长RC框架结构温度收缩效应三维非线性仿真分析[D]. 刘颖. 南昌大学, 2021
- [2]高速铁路无砟轨道层间界面经时损伤演化机理研究[D]. 赵闻强. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]采用位移型消能器的超长结构温度影响研究[D]. 蒋志伟. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究[D]. 孙明社. 北京交通大学, 2020(02)
- [5]基于裂缝观测和静力测试的混凝土箱梁桥状态评估[D]. 周勇. 东南大学, 2020(01)
- [6]超长RC框架结构温度效应非线性分析[D]. 温志强. 南昌大学, 2020(01)
- [7]压型钢板-再生粗/细骨料混凝土连续组合板长期性能[D]. 张欢. 哈尔滨工业大学, 2020
- [8]飞燕式钢管混凝土拱桥系杆预应力沿程损失及影响效应研究[D]. 王洋. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]地下室外墙早期温度应力研究与裂缝控制[D]. 周宁彬. 长安大学, 2020(06)
- [10]非饱和土的六相模型与广义应力框架[D]. 段晓梦. 大连理工大学, 2020(01)