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《西安建筑科技大学》 2008年
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型钢高强高性能混凝土梁的基本性能及设计计算理论研究

车顺利  
【摘要】: 型钢混凝土结构是继混凝土结构、钢结构之后,建筑结构形式发展的又一次进步,其优越的受力性能、良好的经济效益逐渐被人们认识和发掘,但目前由于对其相关研究和认识仍存在不足,许多方面还需要进一步深入分析。只有不断深化结构设计理论,结合材料和工艺的改进不断完善结构自身形式,才能促进型钢混凝土结构进一步发展,保持该结构形式推广和创新的可持续性。为了研究型钢高强高性能混凝土梁的基本性能及设计计算理论,本文主要完成了以下研究内容: (1)从型钢高强高性能混凝土梁构件的组成材料入手,分析了钢材性能、型钢截面形式等因素对组合构件性能的影响,着重探讨了高强高性能混凝土材料的相关问题,包括高强高性能混凝土的配制目标和技术路线、材料的微细观结构特点和相互间作用性能、原材料选择原则、材料损伤概率等,得出了适用于型钢混凝土组合结构强度等级为C70~C100的高强高性能混凝土的配制方法和配合比,分析了高强高性能混凝土的相关性能,推导和建立了混凝土材料的损伤本构关系。 (2)结合型钢混凝土粘结滑移试验研究,探讨了型钢与混凝土粘结作用机理和影响二者粘结性能的主要因素,指出在组合构件受力过程中型钢与混凝土界面有可能成为构件破坏的薄弱区,引发构件的不同破坏模式。基于型钢混凝土粘结损伤模型,推导和建立了型钢与混凝土的粘结损伤本构关系。 (3)通过型钢高强高性能混凝土梁的静力试验,研究了不同影响因素(如:混凝土强度等级、剪跨比、加载方式、配钢率及型钢混凝土界面间剪切连接方式等)对型钢高强高性能混凝土梁构件破坏机理和受力性能的影响;分析了型钢高强高性能混凝土梁构件的破坏形态、承载力、变形等相关性能。 (4)基于国内外研究现状和本文试验研究,对型钢高强高性能混凝土梁构件正截面承载能力、斜截面承载能力、刚度/变形、裂缝等相关计算方法进行了详细分析,建立了考虑型钢与混凝土剪切面性能的设计计算公式,同时给出型钢高强高性能混凝土梁的构造和施工建议。 (5)借助非线性有限元分析软件ANSYS对构件进行数值模拟,通过构件截面单元的合理划分和选用,建立了型钢混凝土梁构件的有限元分析方法。 (6)结合一系列的试验研究和理论分析,对型钢混凝土梁构件的优化设计方法进行了分析和总结,提出了模型优化和概念优化的双重优化方法。 文中基于材料、分析方法和试验方法的创新,建立了型钢高强高性能混凝土梁构件的系统分析设计方法,研究涉及构件组成材料选择、材料间相互作用机理、相关承载力的计算、非线性分析以及构件优化等问题,对每一环节涉及的相关问题展开分析和讨论,为实现型钢高强高性能混凝土梁构件的设计和施工提供依据,为该结构形式的应用和发展奠定基础。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU398.9

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【参考文献】
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【共引文献】
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6 崔来奇;徐亚丰;;长细比对轴压T形钢管混凝土芯柱受力性能影响的研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李嫒;建立以市场为导向的薪酬制度势在必行[N];建筑时报;2006年
2 陈绍蕃;通过方法与例题说明规范的正确应用[N];中国建设报;2006年
3 荐占强 高枫 周保忠;混凝土工程耐久性施工措施(中)[N];中国水利报;2004年
4 本报记者 叶林海 实习记者 万国燕;构件化带动软件工业化[N];中国计算机报;2005年
5 刘明;预应力后张法混凝土构件的制作[N];伊犁日报(汉);2007年
6 周平;空调安装及维修安全应从建筑设计开始[N];中国现代企业报;2008年
7 晓涵;《钢结构设计规范》被列入工程建设标准规范修订计划[N];中国建设报;2009年
8 本报记者 马琳;钢结构设计规范重新修订[N];中国房地产报;2009年
9 记者 张新民 胡晓伟 通讯员 郭关朝;天津援疆现代产业园区运营[N];天津日报;2009年
10 清华大学 谢晓芹;如何用好构件?[N];计算机世界;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李弈远(朱理);基于特征的软件产品线开发关键技术研究[D];浙江大学;2007年
2 杨军;铅挤压阻尼器的研制及结构消能减震相关问题的研究[D];华中科技大学;2005年
3 彭鑫;基于本体、特征驱动的产品线开发方法[D];复旦大学;2006年
4 陈振邦;服务计算中接口模型与构件设计的研究[D];国防科学技术大学;2009年
5 陈团海;老龄平台结构完整性动态评估与风险控制[D];中国石油大学;2011年
6 冯鹏;新型FRP空心桥面板的设计开发与受力性能研究[D];清华大学;2004年
7 邓磊;铝合金精锻成形的应用基础研究[D];华中科技大学;2011年
8 刘启海;高温构件三维尺寸红外视觉测量的理论和实验研究[D];天津大学;2011年
9 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
10 刘海涛;密肋复合板结构非线性数值模型研究与地震能量反应分析[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘朝晖;基于嵌入式技术的排气分析仪研究[D];湖南大学;2004年
2 蔡柏良;基于DSP56F826的uC/OS-Ⅱ移植与构件设计[D];苏州大学;2003年
3 余广;钢结构建筑[D];天津大学;2006年
4 黄海涛;一种基于构件的软件开发过程模型的研究与应用[D];太原科技大学;2008年
5 赵晖;基于Petri网的构件软件可靠性分析[D];湖南大学;2008年
6 申晓彦;轴对称构件几何尺寸的图像测量[D];中北大学;2010年
7 刘洋帆;镁合金构件缺陷超声自动检测信号处理技术研究[D];中北大学;2012年
8 张欣;基于ObjectARX的结构构件设计系统研究与实现[D];西南交通大学;2006年
9 陈剑松;钢筋混凝土悬臂式挡土墙CAD系统的开发[D];重庆大学;2008年
10 李政;曲面合金材料构件超声自动检测系统研究[D];中北大学;2011年
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