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RPC拱结构体系及其力学行为的研究

作　者: 郭敏
导　师: 高日
学　校: 北京交通大学
专　业: 结构工程
关键词: RPC(活性粉末混凝土) 拱结构受力性能非线性稳定性
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 63次
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内容摘要

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是一种新型水泥基复合材料,与普通混凝土相比,它具有优越的力学性能和高耐久性、高抗渗性。用RPC代替普通混凝土应用在工程结构上,可以使结构轻型化,同时大大改善结构的耐久性。RPC的突出优点是抗压强度非常高,而拱结构是压弯构件,所以RPC拱结构集材料、结构优势于一身,其受力性能值得研究,在此提出了RPC拱结构构思。在国际上对RPC展开研究与应用的背景下,本文对RPC应用于拱结构进行了尝试性探讨与研究。本文的主要内容是研究RPC拱结构的受力性能。通过充分利用RPC材料的优越性能,对拱结构进行改进,减小横截面面积。通过ANSYS建立有限元模型,并和普通混凝土拱结构的受力性能做比较,分析RPC拱的受力性能,这其中包括:内力分析,RPC拱和普通混凝土拱的应力对比,通过位移对比分析刚度变化,对截面抗裂性分析以及稳定性分析。最后进行动力分析,通过自振频率、振型等的对比,分析RPC拱和普通拱的动力性能的差别。最终说明RPC拱结构的可行性和优越性。

全文目录

致谢  4-5
中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-18
  1.1 拱结构发展现状  9-10
  1.2 RPC发展与应用  10-13
  1.3 RPC拱的应用研究  13-16
  1.4 本文所作工作  16-18
2 RPC材料研究及 RPC拱的构思  18-25
  2.1 RPC材料的试验研究  18-21
  2.2 RPC拱的构想  21-24
    2.2.1 拱结构形式  21-23
    2.2.2 RPC拱结构  23-24
  2.3 本章小结  24-25
3 有限元软件建模  25-35
  3.1 有限元方法基本理论  25-31
    3.1.1 有限元基本思想  25
    3.1.2 有限元理论基础及方法  25-31
  3.2 有限元单元的选取  31-32
  3.3 RPC拱结构计算模型  32-34
  3.4 本章小结  34-35
4 静力性能比较分析  35-49
  4.1 内力分析  36-44
    4.1.1 分析工况  36-38
    4.1.2 内力计算结果分析  38-44
  4.2 刚度比较分析  44-47
  4.3 抗裂性分析  47-48
  4.4 本章小结  48-49
5 自振性能比较分析  49-55
6 稳定性分析  55-61
  6.1 拱结构稳定性分类  55-57
  6.2 有限元稳定性分析结果  57-59
    6.2.1 拱结构在全跨荷载作用下稳定性分析  57-59
    6.2.2 拱结构在半跨荷载作用下稳定性分析  59
  6.3 本章小结  59-61
7 结论与展望  61-63
  7.1 论文总结  61-62
  7.2 展望  62-63
参考文献  63-67
作者简历  67-69
学位论文数据集  69

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