学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

洞口边梁的弯剪扭复合受力分析及碳纤维加固研究

作　者: 庞立民
导　师: 吕梦周
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 结构工程
关键词: 碳纤维加固 协调扭矩塑性计算方法 零刚度法 本构关系 有限元数值模拟方法
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 19次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文在介绍建筑加固的发展概况、常用的加固技术以及碳纤维加固混凝土技术发展概况的基础上，结合国内外的规范，分别通过协调扭矩塑性计算方法和零刚度法两种方法进行洞口边梁的复合受力计算，研究楼板开洞后洞口边梁的受力性能，讨论混凝土的本构关系和各种强度准则，以及钢筋、混凝土和碳纤维三种材料的本构关系，选取适当的本构关系和破坏模型，并通过有限元数值模拟方法研究碳纤维加固边梁的计算方法，探讨碳纤维加固混凝土的各种影响因素，结合比较成熟的碳纤维对梁抗弯抗剪的加固实践，探讨扭矩对梁的受力性能的影响及相应的加固方法。主要内容如下：(1)探讨楼板开洞后洞口边梁的受力性能计算方法。结合国内外的规范，分别通过协调扭矩塑性计算方法和零刚度法两种方法进行洞口边梁的复合受力计算，对比两种方法的优缺点。计算出建筑开洞后梁的受力情况，分析建筑改造对梁的内力的影响，并探讨梁可能出现的破坏情况，为进一步的加固分析做好准备。(2)讨论了混凝土的本构关系以及各种强度准则，以及钢筋、碳纤维两种材料的本构关系，选取适合本文的几种材料的本构关系和破坏模型。着重讨论了角变度空间桁架理论，该理论基于钢筋混凝土构件开裂后进行了一系列假定。该理论认为，开裂后的的受扭构件的工作如同一个中空的空间桁架，这个空间桁架由纵向钢筋和箍筋分别为桁架的弦杆和竖向腹杆，被斜裂缝分割的受压混凝土条带是桁架的斜压腹杆。构件通过管壁上产生环向剪力流来抵抗外扭矩。变角度空间桁架理论概念清晰，能够很好的模拟解释钢筋混凝土构件受扭开裂后的受力行为，可以用来解决钢筋混凝土构件的弯剪扭复合受力问题。本文以此为架构建立了碳纤维加固边梁的理论模型。(3)介绍了混凝土非线性有限元分析的基础知识，包括钢筋与混凝土的计算模型的选择、混凝土裂缝开裂模型、碳纤维与混凝土之间的粘结处理等，并详细介绍了数值分析时用到的各种单元的特性。通过有限元软件建立碳纤维加固混凝土梁的计算模型，并进行全过程的非线性分析，得到加固后梁的承载能力。(4)探讨碳纤维加固混凝土的各种影响因素，结合比较成熟的碳纤维对梁抗弯抗剪的加固，探讨扭矩对梁的受力性能的影响及相应的加固方法。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 建筑工程加固的相关内容  9-11
    1.1.1 引言  9
    1.1.2 建筑结构加固的原理  9-10
    1.1.3 常用的加固技术  10-11
  1.2 碳纤维加固技术的概念及特点  11-13
    1.2.1 碳纤维加固技术  11-12
    1.2.2 碳纤维加固技术的特点  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-17
    1.3.1 扭转理论的国内外研究现状  13-15
    1.3.2 碳纤维加固技术发展概况  15-17
  1.4 本文的主要研究内容  17-18
第2章 楼板开洞后洞口边梁受力性能的分析  18-41
  2.1 协调扭转的塑性分析方法  18-26
    2.1.1 塑性分析方法简介  18-19
    2.1.2 塑性分析方法求解  19-26
  2.2 协调扭转的零刚度分析方法  26-37
    2.2.1 零刚度分析方法简介  26-31
    2.2.2 零刚度分析方法求解  31-37
  2.3 协调扭转计算的程序设计  37-39
    2.3.1 计算简图  38
    2.3.2 计算基本假定  38-39
    2.3.3 协调扭转的分析方法简介  39
  2.4 本章小结  39-41
第3章 碳纤维加固弯剪扭复合受力梁的理论分析  41-53
  3.1 概述  41-44
    3.1.1 扭转问题分析的基本理论  41
    3.1.2 碳纤维在加固计算中的处理方法  41-43
    3.1.3 CFS加固对结构的影响  43-44
  3.2 弯剪扭复合受力梁的计算  44-52
    3.2.1 第一种破坏状态  46-47
    3.2.2 第二种破坏状态  47-50
    3.2.3 第三种破坏状态  50-52
  3.4 本章小结  52-53
第4章 碳纤维加固的有限元分析  53-71
  4.1 材料的本构关系和破坏准则  53-57
    4.1.1 混凝土的本构关系  53-56
    4.1.2 钢筋的本构关系  56-57
    4.1.3 碳纤维的本构关系  57
  4.2 破坏准则(强度准则)及裂缝处理方式  57-60
    4.2.1 破坏准则  57-60
    4.2.2 裂缝处理方式  60
  4.3 ANSYS建模简介  60-64
    4.3.1 单元的选取  60-62
    4.3.2 单元之间的连接情况  62
    4.3.3 有限元模型的选取  62-64
  4.4 ANSYS结果分析  64-70
    4.4.1 对象简介  64-67
    4.4.2 计算参数  67-68
    4.4.3 计算结果和分析  68-70
  4.5 本章小结  70-71
结论  71-73
参考文献  73-79
致谢  79

相似论文

  1. 冻融循环和氯离子侵蚀复合作用下混凝土耐久性分析,TU528
  2. 土的三剪统一帽子模型研究,TU411.7
  3. 均匀变形层合板层间应力的数值模拟及40Cr钢的高温蠕变行为,TB33
  4. 基于位错物理的金属塑性变形本构关系的研究,TG113.253
  5. 粘弹性复合材料梁参激振动系统实验建模研究,TB123
  6. 冲击拉伸下纯铜杆的受录/受控变形研究,TG115.5
  7. 混凝土单轴受压统一随机损伤本构关系研究,TU528
  8. 钢—混凝土组合框架滞回性能非线性有限元分析,TU398.9
  9. 高应力下土与结构界面模型单剪试验及本构关系研究,TU411.3
  10. 高分子材料的线性与非线性分数算子本构关系研究,O177
  11. 一种镁锂合金的热变形研究,TG146.22
  12. 齿轮泵泵体半固态挤压成形的数值模拟研究,TH325
  13. Hopkinson拉杆试验的优化与高导无氧铜本构关系及拉伸断裂研究,TG115.52
  14. 压电陶瓷层合梁非线性动力学特性与控制研究,TM282
  15. 碳纤维布加固足尺混凝土柱偏压试验研究及有限元分析,TU375.3
  16. 异型试样疲劳与断裂性能测试方法研究与应用,TG115.57
  17. 高层建筑主体结构加固技术研究,TU746.3
  18. 碳纤维加固混凝土柱二次受力抗剪性能有限元分析,TU377
  19. 碳纤维加固钢筋混凝土梁受力性能有限元分析,TU375.1
  20. 碳纤维布加固H型钢梁的试验研究和数值模拟,TU392.1
  21. 辽金时期弧形连砖揭取墓葬壁画的支撑保护体系研究,K879.41

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 梁
© 2012 www.xueweilunwen.com