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《大连理工大学》 2004年
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高效预应力混凝土梁受力性能及延性研究

张利梅  
【摘要】:预应力技术和高强材料(高强混凝土和高强预应力筋)的结合使得预应力高强混凝土梁适应预应力结构向大跨、轻质、高强发展的需要。本文以预应力高强混凝土简支梁作为研究对象。文中在系统地介绍了高效预应力混凝土的基本概念、发展历史和发展前景,以及国内外对预应力高强混凝土受弯构件的研究现状前提下,主要做了以下几个方面的工作: 1.设计了24根先张法预应力高强混凝土简支梁,研究的主要参数有:混凝土强度、预应力比率、配筋指数、截面高度和钢铰线均匀延伸率。成功地完成了这24根简支梁的试验,记录了从张拉预应力筋到放张;再从初始加载至构件破坏的荷载—变形全过程曲线。试验为全过程非线性分析提供了必要的基本数据,同时也作为检验计算理论和非线性分析程序正确与否的一种独立的手段。 2.分析了各阶段预应力损失,并与混凝土结构设计规范中建议式进行了对比。给出了加载前截面的应力状态。 3.研究了试验梁开裂前后控制截面应力的计算方法,并与混凝土结构设计规范(GB50010-2002)给出式进行了比较。试验值与计算值的比较表明预应力高强混凝土简支梁开裂前的控制截面应力仍可按材料力学计算,开裂后对于部分预应力高强混凝土梁,仍可按规范式进行,但对全预应力高强混凝土梁,规范式已不适用。 4.探讨了预应力高强混凝土梁的裂缝分布及其发展,分析了各因素对裂缝宽度的影响,并将几种计算裂缝宽度的模式进行了分析比较,得出预应力高强混凝土的裂缝分布形态和裂缝宽度发展规律与普通钢筋混凝土结构相似的结论。并在保持规范形式基本不变的前提下,提出了一个既适用于部分预应力又适用于全预应力的计算公式。 5.对预应力高强混凝土梁放张后的反拱及从加载初始至正常使用阶段的挠度进行了分析,通过与规范的比较,给出了规范的适用范围。并提出了截面开裂后的刚度需考虑预应力比率的影响的建议,在保持规范公式形式不变的前提下提出了修正公式,使规范公式的适用范围得到拓宽。同时也明确了规范公式的适用范围,避免了因计算公式不当造成的设计失误。 6.对预应力高强混凝土的承载力及破坏形态进行了分析研究,给出了其极限破坏时的控制截面应力状态,探讨了钢绞线延伸率对破坏形态的影响。 7.结合试验结果分析了预应力比率、钢绞线延伸率、配筋指数等对高效预应力混凝 大连理工大学博士论文 土梁位移延性的影明,在此基础上,编制了相应的全过程非线性分析程序,对材 料性能对钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件延性的影响进行了系统的研究,给 出了保证延性的条件。 8.对一块1 6m跨采用C80高强混凝土和高均匀延伸率低松弛1860级钢绞线的空心 板梁进行了原型试验。对试验板的正截面受力性能进行了全面论证,验证了采用 高均匀延伸率低松弛1 860级钢绞线可有效地提高空心板梁的延性的结论。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU378

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 周建民;张帆;王晓锋;赵勇;;配500MPa钢筋预应力混凝土梁受弯性能试验和分析[J];力学季刊;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 蔡静;预应力型钢超高强混凝土梁抗剪性能研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 宋建夏;钢筋砼T形截面梁的截面延性系数计算[J];四川建筑科学研究;2000年01期
10 巢斯,孙海,黄鼎业,施功;体外预应力梁受力性能研究[J];四川建筑科学研究;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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7 崔士起;姜丽萍;刘文海;;混凝土表面嵌固板条的黏结强度试验研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
8 范海丰;刘玉擎;贺君;;GFRP-混凝土组合桥面板抗弯性能研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
9 汪海东;曾志兴;;基于混凝土力学的CFRP加固RC梁受弯承载力计算与分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
10 郝润霞;武志超;;碳纤维技术在包钢选矿厂再磨车间厂房加固中的应用[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
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4 左志亮;带约束拉杆异形截面钢管混凝土短柱的受压力学性能研究[D];华南理工大学;2010年
5 刘灿;横向预应力混凝土梁的抗剪性能及预应力损失研究[D];华南理工大学;2010年
6 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
7 郑顺潮;钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究[D];华南理工大学;2010年
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9 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
2 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
3 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
4 田利辉;聚氨酯小框体外墙外保温体系研究[D];郑州大学;2010年
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6 赵发军;在役混凝土梁桥结构加固模型试验研究[D];郑州大学;2010年
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8 王莉荔;500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D];郑州大学;2010年
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10 李甲甲;钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖常安;现代预应力混凝土结构应用中两个问题的探讨[J];四川建筑科学研究;2000年04期
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6 余自若;阎贵平;张明波;;活性粉末混凝土的弯曲强度和变形特性[J];北京交通大学学报;2006年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王俊;折线先张法预应力混凝土梁徐变性能研究[D];郑州大学;2011年
2 王新宇;折线先张法预应力混凝土箱梁受力性能及工程应用研究[D];郑州大学;2010年
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9 姜睿;超高强混凝土组合柱抗震性能的试验研究[D];大连理工大学;2007年
10 夏桂云;预应力混凝土箱梁承载力与裂缝研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
2 赵静超;折线先张及曲线后张预应力混凝土梁徐变性能研究[D];郑州大学;2010年
3 曹凯;HFRP筋的混杂效应分析及其混凝土梁的延性研究[D];济南大学;2011年
4 梁金永;CFRP约束高强混凝土梁延性性能研究[D];大连理工大学;2011年
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7 陈梅;大跨径预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝研究[D];长安大学;2001年
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9 张天航;高效预应力高强混凝土桥面空心板试验研究[D];大连理工大学;2000年
10 李欣;集中荷载作用下超高强混凝土无腹筋梁抗剪强度的试验研究[D];重庆大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨雷;张永水;郑凯锋;;基于神经网络的连续刚构桥施工线形控制参数预测研究[J];四川建筑科学研究;2011年01期
2 张军伟;高丹盈;朱海堂;;轴压比对钢纤维高强混凝土框架节点抗震性能的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2010年S2期
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5 黄文雄;谭利英;;折线配筋先张梁中弯起器的模拟及其对局部应力的影响分析[J];中外公路;2012年05期
6 黄文雄;谭利英;;新型弯起器研制及其对钢铰线力学性能影响Ⅰ:强度与延性[J];公路交通科技;2013年02期
7 黄文雄;谭利英;;新型弯起器研制及其对钢铰线力学性能影响Ⅱ:摩阻预应力损失[J];公路交通科技;2013年03期
8 聂海斌;张保伟;;先张法预应力钢绞线施工控制[J];华章;2010年24期
9 张军伟;王廷彦;;钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究和有限元分析[J];混凝土;2011年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陶连金;王文沛;张波;;地层结构模型反应位移法的探讨[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王俊;折线先张法预应力混凝土梁徐变性能研究[D];郑州大学;2011年
2 王新宇;折线先张法预应力混凝土箱梁受力性能及工程应用研究[D];郑州大学;2010年
3 王立闻;活性粉末混凝土高温后动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 何盛东;机制砂混凝土及其预应力梁受力性能研究[D];郑州大学;2012年
5 王英;基于人工智能方法的预应力混凝土梁式桥损伤识别研究[D];西南交通大学;2009年
6 白崇喜;无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁板设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 黄文雄;基于新型弯起器的折线配筋先张梁力学性能研究[D];华中科技大学;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐新瑞;折线形先张法预应力混凝土箱梁受力性能的分析[D];郑州大学;2010年
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4 康峰沂;桥梁承载能力优先检测评定的模糊分级研究[D];长安大学;2011年
5 陈彦坤;中小跨径桥梁快速检测设备的选型及组配[D];长安大学;2011年
6 段宏伟;高速铁路用HRBF500钢筋预应力混凝土梁疲劳性能研究[D];郑州大学;2011年
7 海慧;钢纤维高强混凝土三桩承台试验研究与有限元分析[D];郑州大学;2011年
8 田向阳;钢纤维高强混凝土边节点试验研究与有限元分析[D];郑州大学;2010年
9 李可;高铁用细晶粒钢筋混凝土梁疲劳性能的数值分析及研究[D];郑州大学;2011年
10 刘海洋;预应力混凝土空心板荷载试验有限元模拟[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
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2 赵团辉;浅谈住宅裂缝的判断及处理[N];中华建筑报;2006年
3 高军;钢筋混凝土裂缝的一般评定及裂缝对结构危害的初探[N];伊犁日报(汉);2008年
4 孙永权 陈如荣 浙江绍兴 冯世忠;高层建筑抗震设计短柱问题的处理[N];建筑时报;2007年
5 中国水产科学研究院渔业工程研究所;受灾渔池修复技术[N];中国渔业报;2008年
6 耿自力;探索缝洞型油藏注水开发新路[N];中国石化报;2005年
7 郭廷杰;神户制钢高强度合金化势镀锌钢板简介[N];世界金属导报;2008年
8 陈斌;谈现代结构抗震设计中的基本思想和方法[N];大众科技报;2008年
9 邵渭明 陈建华;施工偏差对异形板式阳台可靠性的影响[N];建筑时报;2006年
10 刘淑茵 陈德标;浅析混凝土结构非荷载裂缝的成因与防治[N];中华建筑报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张利梅;高效预应力混凝土梁受力性能及延性研究[D];大连理工大学;2004年
2 徐秦;FRP筋混凝土受弯构件的结构性能研究[D];西安建筑科技大学;2009年
3 苏慈;大跨度刚性空间钢结构极限承载力研究[D];同济大学;2006年
4 张建民;大跨度钢管混凝土拱桥承载能力与施工控制研究[D];华南理工大学;2001年
5 周水兴;钢管初应力对钢管混凝土拱桥承载力的影响研究[D];重庆大学;2007年
6 陈彤;拉压不同模量弹性问题的数值研究[D];上海大学;2008年
7 黄弘读;采用虚拟层合单元法分析钢筋混凝土结构的极限承载能力[D];浙江大学;2001年
8 杨晓明;索拱结构体型及稳定性研究[D];西安建筑科技大学;2005年
9 宋旭明;大跨度自锚式悬索桥受力特性与极限承载力研究[D];中南大学;2009年
10 戎贤;高强钢筋混凝土构件裂缝控制试验研究及有限元分析[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵丽杰;内置空腹钢桁架—混凝土梁受力性能试验研究[D];大庆石油学院;2009年
2 刘洪雨;超静定预应力混凝土梁非线性有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 罗霄溢;区域约束混凝土小偏心受压柱的试验研究[D];贵州大学;2008年
4 吴佳杰;钢骨混凝土L形截面柱在低周反复荷载作用下的试验研究[D];扬州大学;2009年
5 王荣辉;大跨度钢拱桥的稳定性研究[D];西南交通大学;2005年
6 汤夕春;残余应力对H型钢梁柱构件极限承载力影响研究[D];武汉理工大学;2006年
7 李航;松花江漫滩地区静压预应力管桩竖向承载力研究[D];东北林业大学;2009年
8 丁焕龙;型钢混凝土柱双向偏心受压正截面承载力研究[D];西安建筑科技大学;2009年
9 付传飞;硬壳层软土地基工程特性研究[D];长沙理工大学;2009年
10 盖卫明;大跨度钢桁拱桥的稳定与极限承载力研究[D];中南大学;2009年
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