中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 张志明哈尔滨工业大学 2017年硕士导师: 王凤来共96页

摘要 : 随着建筑总量的不断增加，建筑节能已经成为我国执行的基本国策之一，其中，建筑外墙节能保温技术的研究与创新成为降低建筑能耗的突破口和关键点。当前，夹心保温墙在防火、防脱落、耐撞击、通气排湿、耐久、外墙装饰一体化等方面具有显著的优势，但... 展开

关键词 : 预制外叶墙竖向预应力钢筋装配技术有限元分析建筑节能保温性能

2. 竖向预应力对开洞组合墙出平面偏心受压性能影响的试验研究

[学位论文] 余文柏重庆大学 2010年硕士导师: 骆万康共98页

摘要 : 本试验研究目的在于研究预应力度对开洞组合墙出平面偏心受压性能的影响。本文首先就国内外关于组合墙结构的试验研究作了简要回顾，发现目前国内外对于组合墙研究多为均布荷载及侧向力作用下平面内的轴心受压和抗震性能的研究，规范中涉此部分内容也... 展开本试验研究目的在于研究预应力度对开洞组合墙出平面偏心受压性能的影响。本文首先就国内外关于组合墙结构的试验研究作了简要回顾，发现目前国内外对于组合墙研究多为均布荷载及侧向力作用下平面内的轴心受压和抗震性能的研究，规范中涉此部分内容也较为简略。重庆大学曾对组合墙单层无上层荷载和多层有上层荷载情况下的出平面偏心受力性能作了一系列试验研究。本试验通过四片构造相同，预应力度不同的组合墙偏心试验研究，了解了开洞对柱、圈梁与砌体墙共同工作性能的影响，揭示了预应力对开洞组合墙截面应力沿墙体水平传递和分布规律以及裂缝出现与发展、构件变形与破坏机理的影响，找出了组合墙出平面偏心受压性能的影响因素与规律。得出下述一些结论： ①集中预应力可有效提高组合墙出平面偏心荷载承载能力；在一定范围内，集中预应力越大，组合墙出平面偏心荷载承载能力越高； ②集中预应力可提高组合墙体空间整体性能，推迟组合墙体由于裂缝的开展而导致刚度退化，减缓洞口墙体的应力集中，影响组合墙内力重分布； ③与无洞组合墙一样，楼（屋）盖梁刚度越大，开洞组合墙承载、变形和抗裂能力均越高，楼（屋）盖梁刚度是影响开洞组合墙极限抗弯承载力的重要因素； ④与无洞组合墙一样，开洞组合墙出平面偏心荷载承载能力随材料强度提高而提高； ⑤与无洞组合墙一样，构造柱间距越小、刚度越大和配筋率越高，开洞组合墙出平面偏心受压承载能力越高； ⑥竖向荷载及上部竖向结构的存在可明显减小开洞组合墙受压偏心距，有效提高墙体水平位移与梁柱节点的转角变形； ⑦尽管开洞组合墙的组合作用和空间作用仍较明显，变形协调、砌体墙与构造柱和圈梁共同受力过程中仍产生一定的内力重分布，但其裂缝发展较无洞墙宽而集中，墙体变形更明显，模型空间刚度与整体性削弱较多，以致会降低水平荷载（吊车制动力、风载、地震）下的安全度，因此比无洞墙更值得重视。 ⑧根据组合墙出平面偏心受压的破坏机构，提出了采用组合框架模型对组合墙出平面偏心受压作受力分析的建议方法；尽管本试验是在前人的基础上针对预应力度对组合墙偏心受压性能的进一步研究，但对组合墙尚需进行更深层次研究，如横向支持间距、墙体洞口大小及分布、墙体层数以及在水平地震作用下的试验研究，以全面掌握各种因素的影响规律和破坏机理，提出使用的计算方法和合理构造措施，为补充和完善组合墙出平面偏心受压的基本理论与计算方法，填补现行砌体结构规范之空白，提供试验依据。收起

关键词 : 竖向预应力组合墙结构轴心受压抗震性能

3. 新型竖向预应力钢结构体系拉索截面积及预拉力确定理论

[学位论文] 顾盛江苏科技大学 2012年硕士导师: 唐柏鉴共284页

摘要 : 新型竖向预应力钢结构体系将预应力应用到竖向建筑钢结构体系中,预应力拉索参与抗侧。针对三个原创体系“巨型钢框架—预应力复合支撑体系”、“巨型钢框架—拉索支撑体系”、“预应力巨型支撑-钢框架体系”,采用简化模型理论推导、精细模型数值分析及... 展开新型竖向预应力钢结构体系将预应力应用到竖向建筑钢结构体系中,预应力拉索参与抗侧。针对三个原创体系“巨型钢框架—预应力复合支撑体系”、“巨型钢框架—拉索支撑体系”、“预应力巨型支撑-钢框架体系”,采用简化模型理论推导、精细模型数值分析及部分基础性试验相结合的研究方法,着重研究了各单个体系静载受力机理、拉索作用、预应力拉索关键参数确定理论。论文以深入、系统研究巨型钢框架—预应力复合支撑体系为重点,巨型钢框架—拉索支撑体系、预应力巨型支撑—钢框架体系为验证和补充,最终总结各单个体系拉索截面积及预拉力确定准则和理论,归纳出竖向预应力钢结构体系拉索参数确定准则及一般分析方法,主要研究工作及相应研究成果如下: (1)巨型钢框架—预应力复合支撑体系分别研究竖向静载、水平静载下复合支撑内力不平衡的原因和调平方法,并建立了拉索初始预拉力及拉索截面积确定理论。竖向荷载下,由于巨型柱剪切刚度的存在,导致力传递分流,复合支撑内力增量不平衡,八字支撑内力增量大于拉索内力增量;对称荷载下的不平衡,只能采用对称手段调平,即通过调节拉索初拉力,实现复合支撑内力平衡;建立了竖向荷载下影响系数调平方法及拉索预拉力确定理论。水平荷载下,由于巨型结构每大层的上、下半段抗侧刚度不同,进而巨型柱上、下段剪力不同,导致复合支撑内力增量不平衡;水平集中力下,八字支撑内力增量大于拉索内力增量;反对称均布荷载下,拉索内力增量大于八字支撑内力增量;反对称荷载下的不平衡,不能采用对称手段(调节拉索预拉力)调平,可通过调节拉索直径,实现反对称水平荷载下的复合支撑内力平衡;建立了水平荷载下影响系数迭代调平方法及拉索直径确定理论。基于体系在竖向静载、水平静载下的受力特征,确定了拉索期望作用,并依据该期望作用,建立了拉索直径和预拉力确定准则。拉索截面积由“水平荷载作用下,结构的最大层间位移达到设计目标值”及“水平荷载下,复合支撑内力增量平衡”双重准则确定;拉索初始预拉力以“竖向荷载下,复合支撑内力增量平衡”为确定准则。基于数值分析结构变形图,进行一定的简化,得到竖向荷载及水平荷载下,结构变形模型,基于上述变形模型,依据结构变形叠加原理以及该体系的拉索参数确定准则进行理论推导,分别建立了拉索预拉力、拉索截面积、八字支撑截面积的预估理论。基于三维杆系模型,考虑材料和几何非线性,分析了体系在加载过程中的结构反应情况,以验证理论成果。并上下浮动外部荷载,分析体系的荷载灵敏度。将新型体系与巨型框架及巨型桁架进行对比分析,验证了新型体系的优越性。 (2)巨型钢框架—拉索支撑体系及预应力巨型支撑-钢框架体系通过分析这两个体系的受力特点,依据最优结构性能,确定拉索期望作用,并依据该期望作用,分别建立了两个体系各自的拉索截面积和预拉力确定准则。两个体系的拉索截面积均以“水平荷载作用下,结构的最大层间位移达到设计目标值”为准则。巨型钢框架—拉索支撑体系的拉索初始预拉力由“最不利工况下,受压侧预应力拉索剩余拉力接近零”及“正常使用状态下,巨型梁的变形满足规范要求且不出现反拱”双重准则确定;预应力巨型支撑-钢框架体系的拉索预拉力以“最不利工况下,受压侧预应力拉索剩余拉力接近零”为确定准则。基于合理假设采用简化模型,依据上述确定准则,分别建立了两个体系各自的拉索截面积和预拉力的确定理论。 (3)竖向预应力钢结构体系拉索参数确定一般准则及一般分析方法竖向预应力钢结构体系中,拉索截面积以“水平荷载作用下,结构的最大层间位移达到设计目标值”为一般确定准则;拉索的初始预拉力以“最不利工况下,受压侧预应力拉索不失效”为一般确定准则。对于竖向预应力钢结构体系拉索参数确定理论的一般分析方法:首先分析结构受力机理,确定拉索期望作用,然后依据该期望作用及拉索参数确定的一般准则,建立既定体系的拉索参数确定准则,最后基于结构变形模型,建立拉索参数的确定方法。收起

关键词 : 建筑工程竖向预应力钢结构拉索截面积预拉力测定

4. 竖向预应力钢结构体系抗震性能及破坏模式研究

[学位论文] 彭小龙江苏科技大学 2013年硕士导师: 李亚明共107页

摘要 : 针对原创巨型钢框架-拉索支撑体系,分别采用倒三角和均匀分布两种水平荷载分布模式,进行Pushover推覆分析。研究该结构在两种水平荷载分布模式下预应力拉索在静力推覆过程中的应力变化;分析结构在罕遇地震作用下构件塑性铰出现的先后顺序;评判巨型钢框... 展开针对原创巨型钢框架-拉索支撑体系,分别采用倒三角和均匀分布两种水平荷载分布模式,进行Pushover推覆分析。研究该结构在两种水平荷载分布模式下预应力拉索在静力推覆过程中的应力变化;分析结构在罕遇地震作用下构件塑性铰出现的先后顺序;评判巨型钢框架-拉索支撑体系在多遇及罕遇地震作用下的抗震性能,判断层间位移角是否满足规范规定的弹塑性层间位移角限值。将巨型钢框架-拉索支撑体系和巨型框架结构进行了对比分析,研究了在巨型钢框架中引入拉索对结构的破坏模式、初始刚度、破坏模式、极限荷载、抗震性能评估的影响。对巨型钢框架-拉索支撑体系进行了反应谱分析和时程分析,对比了反应谱分析作用下基底剪力和推覆分析多遇地震作用下性能点处对应的基底剪力。在时程分析作用下验算了8度罕遇地震作用层间位移角,并与抗震设计规范进行了对比。最后,分析了预应力拉索参数改变对巨型钢框架-拉索支撑体系Pushover分析的影响,确定了拉索直径参数和拉索预拉力参数的范围。研究表明:巨型钢框架-拉索支撑体系在达到水平极限状态时,倒三角型加载模式比均匀分布加载模式出现破坏层数相对高一些,两种水平荷载加载方式的破坏模式基本一致;按均匀分布得到的抗侧刚度大于按倒三角分布的抗侧刚度;在8度多遇、8度罕遇及9度罕遇地震作用下,结构处于弹性状态,层间位移角亦满足抗震规范规定的层间位移角限值的要求,结构的抗震性能良好;拉索退出工作的时间越早,则同一层中另一拉索拉力增加的速度越快。相比于巨型钢框架-拉索支撑体系,巨型钢框架结构塑性铰出现数量较多;其极限荷载、初始刚度、性能点处对应的底部剪力均小于相同截面的巨型钢框架-拉索支撑体系;极限荷载下降幅度为20%左右;初始刚度下降幅度达到40%左右;8度地震下性能点处对应的基底剪力下降25%左右。将两种水平荷载分布模式下推覆分析的结果、反应谱法分析结果、时程分析平均结果四者进行对比分析可知,在8度地震作用下,层间位移角最大值的顺序为:均匀分布模式、倒三角分布模式、反应谱分析、时程分析平均值;基底剪力平均值大小顺序为:时程分析平均值、反应谱分析、均匀分布模式、倒三角分布模式。反应谱分析和时程分析下对应的层间位移角、弹性时程分析得到的底部剪力均满足抗震设计规范要求。预拉力大小的提高,对Pushover分析的影响,不论在破坏模式、极限荷载、初始刚度、还是在抗震性能评估方面影响均较小。拉索直径变化对结构的极限荷载和相应的顶点位移、初始刚度、性能点处对应的基底剪力及顶点位移均有较大影响。收起

关键词 : 竖向预应力钢结构抗震性能破坏模式 Pushover推覆分析

5. 高墩大跨连续刚构渡槽箱梁腹板受力状态研究

[学位论文] 孟胜毅重庆交通大学 2018年硕士导师: 肖光宏共85页

摘要 : 大跨径连续刚构渡槽作为一种新型的大型渡槽结构，在越来越多的地方得到应用。由于渡槽的腹板作为输水通道，必须保障腹板在全生命周期内避免开裂，但是大跨径连续刚构渡槽箱梁腹板在施工过程及成桥运营阶段会承受腹板形成过程水化热、悬臂施工过程中... 展开大跨径连续刚构渡槽作为一种新型的大型渡槽结构，在越来越多的地方得到应用。由于渡槽的腹板作为输水通道，必须保障腹板在全生命周期内避免开裂，但是大跨径连续刚构渡槽箱梁腹板在施工过程及成桥运营阶段会承受腹板形成过程水化热、悬臂施工过程中混凝土收缩徐变、成桥运营阶段结构整体温度变化、温度梯度、水荷载和腹板内竖向预应力等荷载，在考虑各种荷载的情况下受力过于复杂，不利于设计者进行竖向预应力的设计，故本文以黔中水利枢纽工程徐家湾连续刚构渡槽为研究背景，进行如下几方面的研究: (1)提出了一种基于腹板全生命周期应力叠加的验算方法来进行腹板处竖向预应力的设计，即首先单独分析各工况对渡槽箱梁腹板的影响，通过应力叠加计算出腹板最不利位置所需混凝土预压力，指导研究在墩附近的超高腹板进行竖向预应力钢束布置设计。 (2)梳理了大跨径连续刚构渡槽腹板受力的影响因素，主要有连续刚构渡槽腹板形成过程水化热应力、大跨径连续刚构悬臂施工产生的叠加应力、成桥运营期间长时间产生的收缩徐变次应力、成桥运营期间产生的极限温度应力、渡槽过水荷载应力以及厚腹板处布置的竖向预应力等。 (3)以徐家湾连续刚构渡槽为例，利用Midas/FEA有限元通用软件建立连续刚构渡槽有限元实体模型，根据大跨径连续刚构渡槽腹板受力的影响因素，详细分析了腹板形成过程水化热、悬臂施工过程累加应力对腹板受力的影响，并进一步探讨了不同环境湿度作用下对连续刚构渡槽腹板十年收缩徐变应力的影响。 (4)从渡槽结构整体升降温、腹板内外温差和上箱室内侧与上箱室外侧温差等角度，深入分析外界环境温度变化及腹板内外侧环境温度不同对大跨径连续刚构渡槽腹板受力的影响。 (5)通过对腹板形成过程水化热、悬臂施工过程累加应力、成桥运营期间长时间产生的收缩徐变和成桥运营阶段温度荷载等影响大跨径连续刚构渡槽腹板受力荷载的分析，根据基于腹板全生命周期应力叠加的验算方法对高墩附近超高腹板处进行竖向预应力钢束设计。并在考虑预应力损失和收缩徐变的情况，验证了方案的有效性，为未来渡槽采用竖向预应力改善腹板受力提供了参考依据。收起

关键词 : 渡槽桥腹板结构竖向预应力优化设计应力叠加法

6. 竖向预应力锚索抗滑桩结构优化设计

[学位论文] 韦万正广西大学 2010年硕士导师: 许英姿共61页

摘要 : 竖向预应力锚索抗滑桩是一种在桩身竖直方向设置预应力锚索，锚索从桩顶竖向穿过抗滑桩，直接嵌入基岩的新型抗滑桩。该桩能够充分发挥桩体及预应力锚索各自的特点，减少桩长，降低施工难度。但目前对竖向预应力锚索抗滑桩的研究非常有限，有必要进行... 展开竖向预应力锚索抗滑桩是一种在桩身竖直方向设置预应力锚索，锚索从桩顶竖向穿过抗滑桩，直接嵌入基岩的新型抗滑桩。该桩能够充分发挥桩体及预应力锚索各自的特点，减少桩长，降低施工难度。但目前对竖向预应力锚索抗滑桩的研究非常有限，有必要进行系统地研究。本文在理论分析的基础上，采用数值模拟的方法，对竖向预应力锚索抗滑桩进行适用条件、结构优化等方面的研究，并将结构优化的研究成果应用到桂梧高速公路某滑坡工点的治理工程中，验证竖向预应力锚索抗滑桩的适用性和经济合理性。本文完成的工作主要包括：首先在建立竖向预应力锚索抗滑桩的有限元数值模型的基础上，采用数值模拟方法比较不同滑坡推力和滑面深度对桩身内力、变形的影响，确定竖向预应力锚索抗滑桩适用于治理滑坡推力较小、滑体深度较浅的中小型滑坡。其次采用数值方法模拟不同桩长、不同截面尺寸以及不同锚索锚固力条件下竖向预应力锚索抗滑桩的变形和内力分布，研究优化竖向预应力锚索抗滑桩的桩身结构，模拟结果表明，经过优化的竖向预应力锚索抗滑桩的桩长与普通抗滑桩相比有较大的减小，桩身锚固段长度减少18.8%，同时桩身最大弯矩值减少11.5%；截面尺寸改变对内力的影响不大，对变形的影响较大，尤其是桩的截面长度对桩顶位移影响较大；增加锚索的锚固力、加大锚索的偏心距可以增强抗滑效果。最后以桂梧高速公路某滑坡工点的治理工程为例，采用竖向预应力锚索抗滑桩优化研究成果进行设计，并与普通抗滑桩的经济效益进行比较，比较结果显示得出了竖向预应力锚索抗滑桩比普通桩节省造价7.6%，经济效益明显，是一种很有前途的抗滑桩新结构形式，值得推广应用。收起

关键词 : 竖向预应力锚索抗滑桩结构优化设计数值模拟滑坡治理

7. 结构钢断裂破坏面理论及试验研究

[学位论文] 张建军兰州理工大学 2008年硕士导师: 王万祯共56页

摘要 : 断裂已经成为许多行业最为苦恼的问题之一，它直接关系到构件承载能力和使用寿命，钢结构这一领域同样也不例外。在1994年北岭地震和1995年阪神地震中，梁柱连接发生了大量的脆性破坏，显示出了人们对结构钢断裂破坏机理认识的不足。为避免钢结构脆断... 展开

关键词 : 结构钢断裂破坏面理论

8. 体外竖向预应力增强无腹筋梁抗剪性能试验与数值分析

[学位论文] 吴美仲沈阳建筑大学 2021年硕士导师: 薛兴伟;李政伟共83页

摘要 : 抗剪设计是结构设计中的重要部分。由于抗剪破坏表现为脆性，若结构发生抗剪破坏，可能发生难以挽回、灾难性的后果。竖向预应力增强结构抗剪性能，通过竖向预应力钢筋对腹板提供竖向压应力，减小腹板主拉应力，进而实现提高结构的抗裂性能和抗剪承载... 展开抗剪设计是结构设计中的重要部分。由于抗剪破坏表现为脆性，若结构发生抗剪破坏，可能发生难以挽回、灾难性的后果。竖向预应力增强结构抗剪性能，通过竖向预应力钢筋对腹板提供竖向压应力，减小腹板主拉应力，进而实现提高结构的抗裂性能和抗剪承载力。为增强既有结构的抗剪承载力，本研究提出采用体外竖向预应力进行加固的方案，通过开展抗剪试验及数值分析，分析体外竖向预应力增强无腹筋梁受剪的破坏机理及规律。主要结果及结论如下： 1.试验研究包括2根无腹筋梁及5根体外竖向预应力加固梁。从试验梁体破坏形式、荷载位移关系、裂缝发展与分布状态等方面，探索体外竖向预应力钢筋张拉力大小和体外竖向预应力钢筋布置间距对无腹筋梁抗剪性能的影响。主要试验结果为：（1）体外竖向预应力加固方法可有效提高无腹筋梁抗剪承载力，试验中加固梁抗剪承载力相对无腹筋梁分别提高85%~93%，同时由无腹筋梁的脆性斜拉破坏转变为延性较好的剪压破坏形式；（2）体外竖向预应力钢筋张拉力变大时，可有效延缓结构裂缝发展，有效提高结构抗裂性能，但对最终的抗剪承载力几乎无影响；（3）体外竖向预应力钢筋布置间距越小，抗剪承载力越大；（4）体外竖向预应力钢筋在达到抗剪承载力时，已屈服，说明体外竖向预应力钢筋在整个抗剪过程中也起到了充当着箍筋的作用。 2.采用三维有限元模型计算对试验梁进行模拟分析，建立考虑材料非线性的计算分析模型。计算模型中，混凝土梁及钢锚固梁采用实体单元，梁内箍筋及纵向钢筋采用钢筋单元，体外竖向预应力钢筋采用桁架单元；混凝土材料采用总应变裂缝模型，钢筋采用范梅赛斯模型。主要通过对比梁及体外竖向预应力加固梁的荷载位移曲线及裂缝与试验结果进行对比。模拟结果表明，上述模拟方法的计算结果与试验值吻合良好，说明上述数值分析方法可以较好地对体外竖向预应力增强无腹筋梁进行模拟。 3.在取得合理体外竖向预应力增强无腹筋梁模拟分析方法的基础上，对体外竖向预应力竖向预应力度、体外竖向预应力钢筋配箍率及体外竖向预应力钢筋合理布置方式进行参数分析。结果表明：（1）体外竖向预应力钢筋配箍率可有效抑制裂缝发展并提高抗剪承载力；（2）体外竖向预应力度可十分有效地控制加载初期的裂缝宽度；（3）“细而密”为推荐的体外竖向预应力钢筋布置方式。抗剪试验与数值分析表明，体外竖向预应力加固方法可有效提高混凝土梁的抗剪性能，提高其抗剪承载能力，并有效延缓结构裂缝发展。收起

关键词 : 混凝土结构无腹筋梁竖向预应力抗剪承载力数值模拟

9. 冶炼高炉炉壳用钢WSM41C、WSM50C材料设计参数与可靠性分析

[学位论文] 崔照庆重庆大学 2009年硕士导师: 戴国欣共62页

摘要 : 冶炼铁水用的高炉一直是生产铁的最主要、最经济和最有效的工具，是一种最有效的化学反应器和热交换器，是钢铁生产中的重要环节。多年来，为解决建造高炉用钢，特别是特大型高炉炉壳钢板专用钢材的使用问题，国内多家钢铁企业和相关研究单位积极进行... 展开

关键词 : 高炉炉壳用钢 WSM41C钢 WSM50C钢参数统计材料性能结构可靠度

10. 竖向预应力连接的预制多孔剪力墙抗震性能研究

[学位论文] 张敬敬山东建筑大学 2012年硕士导师: 傅日荣共78页

摘要 : 通过国内外关于预制装配式混凝土结构研究的整理与归纳，得出目前有关预制装配式混凝土结构的研究主要集中在构件节点的连接方式、结合部位的受力性能以及不同连接方式下装配式结构的整体抗震性能等方面。本文提出的“竖向预应力连接的预制多孔剪力墙... 展开

关键词 : 竖向预应力预制多孔剪力墙抗震性能截面形式混凝土结构