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钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能

作　者: 樊华
导　师: 高丹盈
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 钢纤维高强混凝土四桩承台承载力钢纤维体积率配筋率
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,随着城市高层建筑、道路桥梁、水利建筑的飞速发展,桩基础以承载力高、能减少地基不均匀沉降和抗震性能好等优点,在实际工程中得到了广泛的应用。桩基承台支承在桩上承受柱、墙荷载的作用,是桩基础中承上启下的关键受力构件。因此,研究和改善承台的受力性能具有重要的意义。本文将钢纤维高强混凝土应用在承台中,通过9个缩尺模型为1：5的钢纤维高强混凝土四桩承台试件试验,研究钢纤维高强混凝土四桩承台的破坏形态,并通过测量承台试件的荷载-挠度曲线、钢筋应变和混凝土应变,分析承台的受力机理。主要研究内容如下：1、通过分析试验现象和裂缝发展过程,研究钢纤维高强混凝土四桩承台的破坏形态。结果表明,钢纤维高强混凝土四桩承台的破坏形态均为弯曲破坏,钢纤维的掺入从很大程度上提高了承台的延性,使承台的后期能力增强。2、结合钢纤维高强混凝土四桩承台受力性能的试验结果,分析钢纤维体积率、承台有效厚度及配筋率对承台开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明：随着承台有效高度的提高,距厚比的减小,承台的承载力呈现不同程度的提高；随着钢纤维体积率的增加,承台的抗裂能力及极限承载力显著提高；随着配筋率的提高,承台的承载力也呈现不同程度的提高。3、运用受弯构件理论,提出钢纤维高强混凝土承台承载力的计算公式,并与试验结果进行对比,计算结果与试验数据吻合良好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
1 绪论  9-21
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 钢纤维混凝土研究现状  10-14
    1.2.1 钢纤维混凝土研究及应用概况  10-12
    1.2.2 钢纤维混凝土增强机理和基本性能  12-14
  1.3 钢纤维高强混凝土研究现状  14-15
  1.4 钢纤维混凝土桩基承台研究概况  15-19
    1.4.1 国内外关于承台的设计方法  15-17
    1.4.2 国内外关于承台的研究现状  17-19
  1.5 本文研究的内容  19-21
2 试验概况  21-40
  2.1 试验设计  21-29
    2.1.1 原材料  21-23
    2.1.2 试件设计  23-26
    2.1.3 试验装置及加载方案  26-27
    2.1.4 测试内容及测试仪器  27-29
  2.2 试验结果及现象  29-40
    2.2.1 混凝土基本力学性能  29-33
    2.2.2 四桩承台试验过程及裂缝破坏形态描述  33-40
3 钢纤维高强混凝土四桩承台受力性能分析  40-56
  3.1 钢纤维高强混凝土四桩承台极限承载力的主要影响因素  40-43
    3.1.1 混凝土强度  40
    3.1.2 承台的高度  40-41
    3.1.3 钢纤维体积率  41-42
    3.1.4 配筋率  42-43
  3.2 承台底部形心处竖向位移与竖向荷载关系曲线  43-45
    3.2.1 不同距厚比条件下承台的荷载-挠度曲线  43-44
    3.2.2 不同钢纤维体积率条件下承台的荷载-挠度曲线  44-45
    3.2.3 不同配筋率条件下承台的荷载-挠度曲线  45
  3.3 钢筋应变  45-50
  3.4 混凝土应变  50-56
4 钢纤维高强混凝土四桩承台破坏机理及承载力计算方法  56-65
  4.1 四桩承台破坏机理  57-59
    4.1.1 板的破坏机理  57-58
    4.1.2 四桩承台破坏机理分析  58-59
  4.2 四桩承台承载力计算方法  59-65
    4.2.1 钢纤维混凝土正截面受弯构件的基本假定  60
    4.2.2 一般规定与界限相对受压区高度的确定  60-61
    4.2.3 极限弯矩的简化计算  61-63
    4.2.4 试验值和计算值汇总  63-65
5 结论与展望  65-67
  5.1 结论  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-69
个人简历在校期间学术论文及参与研究项目  69-70
致谢  70

钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能

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