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异强再生混凝土叠浇梁受弯性能研究

作　者: 张冰杰
导　师: 施养杭
学　校: 华侨大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 异强梁开裂弯矩极限弯矩裂缝宽度短期刚度
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着工程需要的不断发展，大跨度、高强度受弯构件的应用将越来越普遍。目前国内外对钢筋混凝土受弯构件的应用和研究都是全截面单一强度的，对于高强混凝土受弯构件，其受拉区混凝土的高强度显然得不到合理的应用，而且在正常使用状态下，其抗裂性和裂缝宽度均很难满足现行国家相关规范的规定和要求，显然在经济上和工程性能方面均不尽理想。如果降低高强混凝土受弯构件的受拉混凝土强度，而受压区混凝土强度保持不变，从受弯构件的破坏机理上来看，这种类型的受弯构件显得更加合理。目前我国每年由于工程建设和破旧建筑拆迁改造等原因产生了大量的建筑废弃物，这些建筑废弃物基本都得不到合理的处理。另外，由于现代化建设需要，我国每年需求的粗细骨料十分巨大，在我国的一些地区已经出现砂石短缺，水土流失等环境问题。而推广使用再生混凝土可以有效的解决以上两个问题。基于上述两方面考虑，本文采取试验研究与理论分析相结合的方法，对6根受压区采用高强混凝土，受拉区采用较低强度再生混凝土的梁构件进行研究，即异强再生混凝土叠浇梁。试验表明，在受拉区再生混凝土初凝之前将受压区高强混凝土浇筑完毕，可以保证在养护完成后，两类混凝土可协同整体工作，破坏时不会在交界面出现水平滑移裂缝。本文以由配筋率控制的承载能力极限状态下的受压区高度为基本参数，进行异强再生混凝土叠浇简支梁正截面受弯性能试验，试验结果表明叠浇梁符合平截面假定，结合截面应力应变分布规律，得到异强再生混凝土叠浇梁开裂弯矩表达式和极限承载力计算公式。基于试验结果，提出异强再生混凝土叠浇梁的平均裂缝间距、平均裂缝宽度、最大裂缝宽度以及短期荷载作用下叠浇梁挠度的计算方法，为叠浇梁的进一步研究和应用创造了基本条件。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-9
第1章引言  9-22
  1.1 概念及选题背景、意义  9-11
    1.1.1 概念  9
    1.1.2 选题背景、意义  9-11
  1.2 再生混凝土的国内外的研究和发展  11-16
    1.2.1 国外再生混凝土的研究和应用  11-13
    1.2.2 国内再生混凝土的研究和应用  13-16
  1.3 高强混凝土的国内外应用与发展  16-17
    1.3.1 国外应用和发展  16-17
    1.3.2 国内的应用和发展  17
    1.3.3 高强混凝土的特性  17
  1.4 异强再生混凝土叠浇梁的国内外研究现状  17-18
  1.5 本课题的提出  18-19
  1.6 本文主要研究内容  19-22
    1.6.1 研究目标  19
    1.6.2 研究内容  19-20
    1.6.3 技术路线  20-22
第2章试验概况  22-33
  2.1 构件的设计与制作  22-28
    2.1.1 试验材料  22-24
    2.1.2 试件设计及制作  24-28
  2.2 试验方案设计  28-30
    2.2.1 加载制度  28-29
    2.2.2 梁承载力极限状态判断标准  29
    2.2.3 量测方案  29-30
  2.3 试验设备  30-32
    2.3.1 加载设备  30
    2.3.2 量测设备  30-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章试验结果及分析  33-49
  3.1 试验结果  33-39
    3.1.1 混凝土抗压强度  33-34
    3.1.2 主要试验现象描述  34-39
      3.1.2.1 L1 试验现象  34-35
      3.1.2.2 L2 试验现象  35-36
      3.1.2.3 L3 试验现象  36-37
      3.1.2.4 L4 试验现象  37
      3.1.2.5 L5 试验现象  37-38
      3.1.2.6 L6 试验现象  38-39
  3.2 试验结果分析  39-48
    3.2.1 极限变形  39-40
    3.2.2 荷载挠度曲线  40-42
    3.2.3 梁跨中截面混凝土平均应变  42-45
    3.2.4 纵向受力钢筋应变  45-47
    3.2.5 开裂弯矩和极限弯矩  47-48
  3.3 本章小结  48-49
第4章异强再生混凝土叠浇梁正截面抗弯分析  49-55
  4.1 正截面抗弯承载力影响因素  49-50
  4.2 异强再生混凝土叠浇梁正截面抗弯理论分析  50-55
    4.2.1 基本假定  50-51
    4.2.2 简化计算  51-54
    4.2.3 极限弯矩计算值与试验值比较  54-55
  4.3 本章小结  55
第5章异强再生混凝土叠浇梁正截面抗裂分析  55-67
  5.1 钢筋混凝土构件裂缝产生的原因  55-56
    5.1.1 荷载作用  55-56
    5.1.2 非荷载作用  56
  5.2 正截面开裂弯矩分析  56-62
    5.2.1 开裂瞬时受压区高度 X  57-58
    5.2.2 正截面开裂弯矩分析  58-61
    5.2.3 开裂弯矩计算值与试验值比较  61-62
  5.3 裂缝宽度计算方法及分析  62-66
    5.3.1 平均裂缝间距  62-64
    5.3.2 平均裂缝宽度  64-65
    5.3.3 最大裂缝宽度  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章异强再生混凝土叠浇梁变形性能分析  67-74
  6.1 概述  67-68
  6.2 挠度计算方法  68-71
    6.2.1 最小刚度原则  68
    6.2.2 短期刚度计算公式  68-71
  6.3 挠度计算值与实测值比较  71-72
  6.4 本章小结  72-74
第7章应用算例  74-79
  7.1 算例条件  74
  7.2 计算内容  74-77
    7.2.1 开裂弯矩  74-75
    7.2.2 极限弯矩  75-76
    7.2.3 最大裂缝宽度  76
    7.2.4 短期刚度  76-77
  7.3 总结说明  77-79
    7.3.1 开裂弯矩  77
    7.3.2 极限弯矩  77
    7.3.3 最大裂缝宽度  77-78
    7.3.4 短期刚度  78-79
第8章结论与展望  79-81
  8.1 结论  79-80
  8.2 展望  80-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  86

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