活性粉末混凝土构件在受弯、受剪、受压状态下的设计计算方法
作者单位:北京交通大学
学位级别:硕士
导师姓名:季文玉
授予年度:2012年
学科分类:08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程]
主 题:活性粉末混凝土 受弯状态 受剪状态 受压状态 承载力 有限元
摘 要:活性粉末混凝土作为一种具有超高强度、高韧性的新型材料,其特殊的材料组成和力学性能使得钢筋活性粉末混凝土构件的破坏形态和承载能力与普通钢筋混凝土构件有很大的区别。为了将这种新型材料应用到实际工程中,有必要研究活性粉末混凝土构件在常见受弯、受剪、受压状态下的承载力计算方法,为钢筋活性粉末混凝土构件的设计提供依据。 本文在构件正截面受弯计算过程中采取等效原则,利用直线分布的弹性应力图代替曲线分布的弹塑性应力图,通过截面的平衡条件得到构件的开裂荷载和极限荷载,并参考各相关规范提出了单筋矩形截面梁正截面受弯承载力建议式。 本文采用软化桁架模型进行了活性粉末混凝土构件受剪承载力的理论分析,通过编制计算程序来分析了活性粉末混凝土强度、剪跨比、配箍率、纵筋率、翼缘宽度对构件极限抗剪承载力的影响,并参考各相关规范提出抗剪承载力建议式。 在钢筋活性粉末混凝土受压构件分析方面,本文采用与受弯构件相同的等效原则,利用平衡条件得到构件的极限承载力,推导出判别大小偏心受压构件的计算方法,并参考各相关规范提出轴心受压构件和偏心受压构件的承载力建议式。 采用非线性有限元软件,分别对上述三类构件进行有限元分析,将公式计算结果、试验数据和有限元计算结果进行对比验证,计算结果吻合较好。表明本文建议式可以为钢筋活性粉末混凝土构件的设计提供参考。