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冻融环境下混凝土受弯构件的计算模式研究

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冻融环境下混凝土受弯构件的计算模式研究

CACULATION MODEL OF REINFORCED CONCRETE BENDING MEMBERS UNDER FREEZE-THAWENVIROMENT

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2混凝土抗冻耐久性的研究现状

1.2.1混凝土耐久性的国内外研究状况

1.2.2混凝土冻融破坏机理

1.2.3影响混凝土的抗冻性的内在因素

1.3混凝土抗冻耐久性研究存在的问题

1.4本课题的主要研究内容

第二章 抗冻混凝土构件的数值分析方法

2.1引言

2.2模拟计算的模型

2.2.1混凝土构件计算模型的基本参数

2.3抗冻混凝土的本构关系

2.3.1《规范》关于混凝土本构关系的规定

2.3.2本文采用的抗冻混凝土的本构关系

2.3.3本文采用的抗冻混凝土的抗拉强度

2.4本文中SOLID65单元的假定和限制

2.5抗冻混凝土构件的研究方法

2.5.1抗冻混凝土构件的正截面受弯承载力研究

2.5.2抗冻混凝土受弯构件的刚度研究

2.6本章小结

第三章 抗冻混凝土构件的正截面受弯承载力研究

3.1 引言

3.2抗冻混凝土构件的正截面受弯承载力计算公式

3.2.1《规范》中混凝土构件正截面受弯承载力计算公式介绍

3.2.2《规范》法确定抗冻混凝土构件正截面受弯承载力

3.2.3本文的正截面受弯承载力的数值法与规范法分析值的比较

3.3抗冻简支梁的最小纵筋配筋率

3.3.1《规范》法分析抗冻混凝土梁的最小纵筋配筋率

3.3.2数值法分析抗冻混凝土梁的最小纵筋配筋率

3.3.3抗冻混凝土受弯构件的最小纵筋配筋率的建议

3.4抗冻混凝土受弯构件的最大纵筋配筋率

3.4.1《规范》法确定抗冻混凝土受弯构件的最大纵筋配筋率

3.4.2数值法确定抗冻混凝土受弯构件的最大纵筋配筋率

3.4.3简支梁的界限相对高度的计算值与数值分析值比较

3.5本章小结

第四章 抗冻混凝土构件的刚度研究

4.1引言

4.2冻融环境下等截面构件的刚度研究

4.2.1《规范》中等截面构件的刚度公式

4.2.2抗冻混凝土受弯构件的刚度公式

4.3本章小结

结论

参考文献

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致谢

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摘要

本课题是国家自然科学基金资助项目:混凝土结构在冻融环境下的工作机理与计算模式(项目批准号:50278025)的重要子课题之一。
  本文是在冻融混凝土力学性能研究的基础上,利用《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定的计算方法,通过对冻融循环次数分别为N=0、N=100、N=200、N=300的钢筋混凝土简支梁进行分析,探讨冻融环境对钢筋混凝土简支梁受弯性能的影响,并建立反映冻融参数的混凝土构件的正截面受弯承载力计算公式和短期刚度公式。
  通过对钢筋混凝土简支梁进行数值模拟的实验分析,得出冻融环境下钢筋混凝土简支梁的各项性能指标,包括最大压应力、最大拉应力等强度指标,也包括简支梁的正截面受弯承载力、跨中挠度等随冻融次数增加的变化规律,并验证了反映冻融参数的混凝土构件的正截面受弯承载力计算公式和短期刚度公式的可靠性。
  本文通过对冻融次数分别为N=0、N=100、N=200、N=300的简支梁进行比较分析,可得出以下结论:随着冻融次数的增加,钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力略有下降,在相同的弯矩作用下混凝土受弯构件的短期刚度有所下降;由于混凝土的抗压强度随着冻融次数的增加而有所下降,因此,钢筋混凝土受弯构件的最大配筋率也随之降低,本文对冻融环境下的钢筋混凝土受弯构件的配筋率范围进行了修订。
  提出了冻融环境下的钢筋混凝土受弯构件的设计建议。

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