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陶粒混凝土的若干基本性能与构件承载力可靠性研究

作　者: 杨毅
导　师: 杨伟军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 陶粒混凝土抗压强度耐久性可靠性神经网络
分类号: TU528.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 109次
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内容摘要

在提倡建筑节能的21世纪,陶粒混凝土由于具有轻质高强、耐久经济和保温隔热等性能,应用越来越广,研究越来越深入。本文利用长沙本地的页岩陶粒,通过实验研究了陶粒混凝土抗压强度与其影响因素的关系以及陶粒混凝土的渗透和抗冻性能,并统计了部分陶粒混凝土的实验数据,在此基础上计算了陶粒混凝土构件的可靠指标。论文首先对陶粒进行实验,得出陶粒吸水率、筒压强度、密度与粒径之间的关系,再对陶粒混凝土进行不同配合比的抗压强度实验,以研究陶料混凝土强度组成因素对其强度的影响,并根据实验数据,通过回归分析建立了陶粒混凝土的抗压强度公式,并在强度公式的基础上,利用优化原理进行了配合比优化设计,再运用神经网络建立起相应的强度模型,以进一步研究强度与其影响因素的非线性关系。然后通过陶粒混凝土的抗渗性实验和抗冻性实验,研究了陶粒混凝土在不同陶粒预湿程度和不同水灰比下的抗渗性能和抗冻性能,并利用神经网络对多因素下的氯离子渗透深度进行预测,试验结果和分析表明陶粒混凝土和普通混凝土相比具有更好的耐久性。最后通过对陶粒混凝土部分实验数据的统计分析,得出陶粒混凝土的抗压强度和各种构件抗力的统计参数,并统计计算出陶粒混凝土构件抗力设计值与构件抗力标准值的平均比值Kbs,以简化陶粒混凝土构件的可靠指标分析,经计算,与普通混凝土相比,现行设计规范对陶粒混凝土留有更高的安全度。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 陶粒混凝土的研究现状  10-14
    1.2.1 陶粒混凝土的强度研究  10-12
    1.2.2 陶粒混凝土的耐久性研究  12-13
    1.2.3 陶粒混凝土构件的可靠度研究  13-14
  1.3 本文研究的内容  14-15
第二章陶粒混凝土的抗压强度及配合比优化设计  15-35
  2.1 原材料实验  15-18
    2.1.1 陶粒  15-18
    2.1.2 其他原材料  18
  2.2 抗压强度实验  18-24
    2.2.1 试验方法  18-19
    2.2.2 试验方案  19-20
    2.2.3 试验结果  20-24
    2.2.4 小结  24
  2.3 陶粒混凝土的强度模型及配合比优化设计  24-29
    2.3.1 陶粒混凝土的强度模型  24-27
    2.3.2 混凝土配合比优化设计的数学模型  27-28
    2.3.3 算例  28
    2.3.4 小结  28-29
  2.4 神经网络对强度的预测  29-34
    2.4.1 神经网络  29
    2.4.2 神经网络的Matlab 实现  29-30
    2.4.3 强度的网络模型  30-33
    2.4.4 影响因素分析  33-34
    2.4.5 小结  34
  2.5 本章小结  34-35
第三章陶粒混凝土抗渗性与抗冻性试验研究  35-50
  3.1 渗透性实验  35-44
    3.1.1 渗水深度  36-40
    3.1.2 氯离子渗透  40-44
    3.1.3 小结  44
  3.2 冻融实验  44-49
    3.2.1 实验方法  44-46
    3.2.2 实验结果及结果分析  46-48
    3.2.3 冻融机理  48-49
    3.2.4 小结  49
  3.3 本章小结  49-50
第四章陶粒混凝土构件的可靠度  50-67
  4.1 陶粒混凝土的抗力分析  50-58
    4.1.1 构件抗力的不定性因素  50-55
    4.1.2 构件抗力的统计参数和分布类型  55-58
    4.1.3 小结  58
  4.2 可靠度的主要计算方法  58-63
    4.2.1 JC 法  59
    4.2.2 Monte -Carlo 方法  59
    4.2.3 基于ANSYS 的随机有限元法  59-60
    4.2.4 优化算法分析  60
    4.2.5 截断分布函数的算法  60-62
    4.2.6 小结  62-63
  4.3 陶粒构件承载力的可靠度分析  63-65
    4.3.1 构件标准值与设计值的比值  63
    4.3.2 构件可靠指标  63-65
    4.3.3 小结  65
  4.4 本章小结  65-67
第五章偏心受压构件的改进可靠性分析  67-74
  5.1 偏心距的随机特性  67-69
    5.1.1 偏心距的随机特性  67-68
    5.1.2 算例分析  68-69
  5.2 可靠度分析方法  69-71
    5.2.1 偏心受压构件可靠度的计算  69-70
    5.2.2 两种情形下的计算过程  70-71
  5.3 偏压构件的改进可靠指标分析结果  71-73
    5.3.1 不同偏心距下偏心构件可靠指标分析结果  71-72
    5.3.2 不同配筋率下偏心构件可靠指标分析结果  72-73
  5.4 本章小结  73-74
结论与展望  74-76
  结论  74-75
  展望  75-76
参考文献  76-80
致谢  80-81
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  81

陶粒混凝土的若干基本性能与构件承载力可靠性研究

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