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基于混凝土力学的受压构件性能研究

范华冰  
【摘要】:混凝土受压构件是指以承受轴向压力为主,通常还有弯矩和剪力作用的混凝土承压构件,例如一般建筑工程中的柱,屋架中的压杆。受压构件一般在结构中起着至关重要的作用,一旦产生破坏,可能导致整个结构的损坏甚至倒塌。现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中对受压构件的计算采用理论方法和试验研究相结合的方法,对混凝土产生的压力采用等效矩形应力进行计算,能保证工程需要的计算精度:但现行高校混凝土教材中也采用这种方法,虽然公式形式简单,且与工程应用相结合,但不便于理解,同时也与混凝土的实际受力状态不符。 本文以国家精品课程建设为契机,并根据国家精品课程建设的各项要求,从纯力学的角度出发,利用钢筋和混凝土的应力应变关系,对钢筋混凝土受压构件各个阶段的受力状态进行理论分析,得出极限承载力公式,并将得到的结论与试验或者规范进行比较以验证其正确性和可行性。本文旨在对传统混凝土理论计算方法进行补充,为《混凝土结构》国家精品课程增加特色,并期望能通过这样的工作帮助混凝土的学习者更好地了解混凝土受压构件的受力性能。 本文共分四个部分组成:第一部分为概述,主要介绍了本课题的写作背景和需要完成的主要工作,并总结了现阶段钢筋混凝土受压构件的研究进展; 第二部分是轴心受压构件力学分析,利用钢筋和混凝土的应力应变关系以及适当的变形条件,从力学角度对轴心受压构件进行全过程分析,并将极限承载力公式与规范公式比较; 第三部分为偏心受压构件力学分析,利用钢筋和混凝土的应力应变关系以及适当的变形条件,以轴压比和相对受压区高度为线索,分别对偏心受压构件开裂阶段、大偏心破坏、小偏心破坏进行力学分析,由于开裂阶段规范尚未涉及,故将开裂阶段的分析结果与试验结果进行比较;将大、小偏心阶段极限承载力公式与规范公式比较; 第四部分为《混凝土结构》网络课程的开发意义和方法,利用现有的工具和相关技术,初步创建《混凝土结构》课程网站,配备登录系统和论坛等交互内容,并提出了网站建设的设想和受压部分知识点的结构图。


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