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作者：周琦重庆交通大学

学位级别：硕士

本文依托导师周志祥教授所承担的国家973计划中的课题“桥梁结构行为演化理论与安全监测方法研究”和重庆市自然科学基金(重点)中的课题“桥梁面相感知方法与安全评价理论研究”,探索了一种能够简易而准确进行钢筋混凝土试件的轴心受拉... 详细信息

本文依托导师周志祥教授所承担的国家973计划中的课题“桥梁结构行为演化理论与安全监测方法研究”和重庆市自然科学基金(重点)中的课题“桥梁面相感知方法与安全评价理论研究”,探索了一种能够简易而准确进行钢筋混凝土试件的轴心受拉的试验方法,研究了名义应力与宏观应变的统一本构关系。论文主要工作及结论如下：①针对钢筋混凝土整体桥梁全过程分析建模复杂,计算量大,提出了一种既能包括钢筋和混凝土之间相互作用,又能涵盖裂缝发生、发展状况的统一本构关系新思路,建立了钢筋混凝土的名义应力与宏观应变的关系;②依据钢筋混凝土轴心受拉弹塑性理论基础知识,做了不同配筋率、不同混凝土强度的12组钢筋混凝土试验研究,提出钢筋混凝土拉伸应力-应变全曲线的试验方法,得到了其在轴心拉力下的受力行为、裂缝发展的形式、破坏形态和全过程宏观应力-应变曲线;③试验结果表明,本文提出的试验方法简单、试件制作方便、拉伸过程应力均匀、偏心率控制良好、试验数据离散度小,是钢筋混凝土单轴拉伸试验的一种可行的方法;④通过对实测宏观应力-应变曲线的分析,运用数值分析软件Matlab模拟得到了一个物理意义明确,参数求解简单的钢筋混凝土轴心受拉应力-应变全过程曲线方程

关键词：钢筋混凝土轴心受拉试验统一本构名义应力宏观应变配筋率

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内配钢骨及加劲肋的圆钢管混凝土构件轴拉性能试验研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2021年第5期53卷 682-691,745页

作者：李伟李博凡李毅平王晓栋刘钊王先铁国网甘肃省电力公司建设分公司甘肃兰州730050 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为研究内配钢骨及加劲肋的圆钢管混凝土构件轴心受拉性能,对7个钢管混凝土试件进行了轴心受拉试验,探究不同内部构造形式对构件受拉承载力和刚度的影响.试验结果表明:内配钢骨和纵向加劲肋能有效地参与受拉作用,提高构件的受拉承载力和... 详细信息

为研究内配钢骨及加劲肋的圆钢管混凝土构件轴心受拉性能,对7个钢管混凝土试件进行了轴心受拉试验,探究不同内部构造形式对构件受拉承载力和刚度的影响.试验结果表明:内配钢骨和纵向加劲肋能有效地参与受拉作用,提高构件的受拉承载力和刚度,当试件达到极限受拉承载力时,内配钢骨亦能达到受拉屈服.与普通钢管混凝土试件相比,内配钢骨、纵向加劲肋试件的极限受拉承载力分别提高13.60%和7.82%;同时内配钢骨和纵向加劲肋试件的承载力提高22.94%;内配环肋对试件的极限受拉承载力影响很小,但环肋能更有效地将外荷载传递给混凝土,使混凝土均匀受力.利用有限元软件ABAQUS对试验试件进行数值模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好.现有规范对钢管混凝土轴心受拉构件承载力的计算偏于安全,韩林海提出的钢管混凝土轴心受拉刚度公式计算结果与试验结果吻合较好.

关键词：钢管混凝土内配钢骨加劲肋轴心受拉试验承载力刚度

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铝合金锯齿连接节点拉伸力学性能及优化设计研究

铝合金锯齿连接节点拉伸力学性能及优化设计研究

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作者：葛怀微重庆科技学院

学位级别：硕士

铝合金材料具有质轻、高强、坚固耐用耐腐蚀、回收率高等优点,尤其适用于大跨度结构和沿海地区建筑。目前有许多大型网壳结构会应用铝合金圆管杆件,但圆管杆件的连接节点中的焊接连接会将大幅降低节点强度,且机械连接节点形式少而复杂... 详细信息

铝合金材料具有质轻、高强、坚固耐用耐腐蚀、回收率高等优点,尤其适用于大跨度结构和沿海地区建筑。目前有许多大型网壳结构会应用铝合金圆管杆件,但圆管杆件的连接节点中的焊接连接会将大幅降低节点强度,且机械连接节点形式少而复杂。由此,本文应用新型材料铝合金设计一种节点——铝合金锯齿连接节点,这种新型铝制连接节点将为铝合金圆管连接提供更加安全环保节能的解决方案。本文就铝合金锯齿连接节点进行试验研究,并通过有限元模拟分析验证该理论方法的可行性以及工程实用性。具体工作如下:(1)对15种工况共30根铝合金锯齿连接节点试件进行轴拉试验,考虑齿长、齿深和齿槽数对节点受拉承载力、变形机制和破坏模式的影响。试验结果表明:存在铝合金盖板齿剪切破坏模式和中间板断裂破坏模式;两种破坏模式在一定程度上可视为脆性破坏;两种破坏模式均是第一道齿承担最大比例的荷载,每道齿荷载分配不均匀,存在齿数削弱系数,不利于节点受力;增加齿长L、减小齿深和增加齿槽数均可提高盖板抗剪能力,齿长较长时并不完全受剪,存在有效齿长。(2)采用Solidworks和ANSYS建立铝合金锯齿连接节点模型,并与典型试验工况对比验证。在此基础上,分别以齿长以及不同中间板有效厚度为变量,对比分析铝合金锯齿连接节点在轴心受拉作用下承载力特性、破坏模式及节点各部分的应力分布情况。有限元结果表明:数值模拟分析能很好的模拟出铝合金锯齿连接节点应力变化过程及破坏机制;进一步获得了节点的传力路径:盖板齿受剪—中间板中部受拉—中间板第一道齿槽受拉—其余齿槽受拉;令盖板齿抗剪强度与中间板抗拉强度相当时可使节点承载力达到峰值;荷载峰值点的节点利用率最高,破坏模式为盖板剪切破坏或中间板断裂破坏。(3)完成5种不同螺栓预紧力下铝合金锯齿连接点拉伸试验,并通过有限元模拟验证,基于此研究分析了2齿和3齿典型工况节点的不同预紧力受拉承载力分析。试验与有限元结果表明:螺栓预紧力可提高盖板的抗剪能力,预紧力对齿数较少时节点承载力提高效率较高,有利于提高节点承载力和整体稳定性。

关键词：铝合金锯齿连接轴心受拉试验破坏模式有限元分析预紧力

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