大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板疲勞失效機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 04:57
鋼橋面板疲勞開(kāi)裂和橋面鋪裝損壞是長(zhǎng)期困擾正交異性鋼橋面板發(fā)展的主要制約因素。引入超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC)與工程用水泥基復(fù)合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC),通過(guò)剪力連接件與大縱肋正交異性鋼橋面板組成新型大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板,是從結(jié)構(gòu)體系層面解決上述問(wèn)題的有效途徑之一。確定結(jié)構(gòu)的疲勞破壞模式和疲勞控制細(xì)節(jié),明確結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的劣化過(guò)程,揭示結(jié)構(gòu)局部力學(xué)性能劣化與結(jié)構(gòu)疲勞性能間的關(guān)系,闡明結(jié)構(gòu)疲勞損傷的演化過(guò)程,是研究該類新型組合橋面板疲勞失效機(jī)理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。通過(guò)模型試驗(yàn)與理論分析對(duì)大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面的疲勞失效機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,開(kāi)展和完成了如下工作:(1)UHPC與ECC中短栓釘?shù)目辜袅W(xué)性能通過(guò)8個(gè)短栓釘推出模型試驗(yàn)與非線性有限元數(shù)值分析,對(duì)UHPC與ECC中短栓釘?shù)目辜袅W(xué)行為進(jìn)行了研究;趶椥缘鼗豪碚,通過(guò)引入高性能混凝土反力系數(shù),推導(dǎo)了具有明確物理意義的短栓釘荷載-滑移曲線解析表達(dá)式。通過(guò)參數(shù)化非線性有限元分析,系...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:157 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景和研究對(duì)象
1.1.1 正交異性鋼橋面板及其病害問(wèn)題
1.1.2 正交異性鋼橋面板病害的解決方案
1.1.3 研究對(duì)象
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高性能混凝土中栓釘?shù)撵o力性能
1.2.2 高性能混凝土中栓釘?shù)钠谛阅?br> 1.2.3 正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板的疲勞問(wèn)題
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 UHPC與 ECC中短栓釘靜力性能研究
2.1 材料力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1.1 ECC材料
2.1.2 UHPC材料
2.2 靜力推出試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)件尺寸
2.2.2 加載及測(cè)點(diǎn)布置
2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果
2.3 有限元數(shù)值分析
2.3.1 非線性有限元數(shù)值模型
2.3.2 材料本構(gòu)模型
2.3.3 數(shù)值模型的驗(yàn)證
2.3.4 參數(shù)化研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 ECC中短栓釘疲勞性能研究
3.1 疲勞性能試驗(yàn)研究
3.1.1 疲勞試驗(yàn)加載
3.1.2 疲勞試驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 ECC中短栓釘?shù)钠趶?qiáng)度曲線
3.1.4 動(dòng)態(tài)滑移演化規(guī)律
3.1.5 ECC中短栓釘疲勞劣化理論模型
3.2 ECC中短栓釘?shù)钠陂_(kāi)裂機(jī)理研究
3.2.1 ECC損傷對(duì)短栓釘疲勞性能的影響
3.2.2 基于斷裂力學(xué)的短栓釘疲勞開(kāi)裂機(jī)理研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板橫橋向疲勞性能研究
4.1 研究概述
4.2 試驗(yàn)研究
4.2.1 試驗(yàn)件尺寸
4.2.2 加載與測(cè)點(diǎn)布置
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 疲勞失效模式
4.3.2 結(jié)構(gòu)局部力學(xué)性能劣化
4.4 數(shù)值分析
4.4.1 有限元模型
4.4.2 損傷演化過(guò)程
4.5 本章小結(jié)
第5章 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板縱橋向疲勞性能研究
5.1 研究概述
5.2 試驗(yàn)研究
5.2.1 試驗(yàn)件尺寸
5.2.2 加載與測(cè)點(diǎn)布置
5.3 試驗(yàn)結(jié)果
5.3.1 疲勞失效模式
5.3.2 結(jié)構(gòu)局部力學(xué)性能劣化
5.4 數(shù)值分析
5.4.1 有限元模型
5.4.2 損傷演化過(guò)程
5.5 本章小結(jié)
第6章 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的時(shí)變疲勞分析及評(píng)估方法
6.1 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的時(shí)變疲勞分析方法
6.1.1 鋼—混界面力學(xué)性能的數(shù)值模擬方法
6.1.2 疲勞分析方法的建立與驗(yàn)證
6.2 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板疲勞性能分析
6.2.1 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的有限元分析模型
6.2.2 橫向荷載位I計(jì)算結(jié)果
6.2.3 橫向荷載位II計(jì)算結(jié)果
6.2.4 橫向荷載位III計(jì)算結(jié)果
6.2.5 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的疲勞性能簡(jiǎn)化評(píng)估方法
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):2917698
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:157 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
1.1 研究背景和研究對(duì)象
1.1.1 正交異性鋼橋面板及其病害問(wèn)題
1.1.2 正交異性鋼橋面板病害的解決方案
1.1.3 研究對(duì)象
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高性能混凝土中栓釘?shù)撵o力性能
1.2.2 高性能混凝土中栓釘?shù)钠谛阅?br> 1.2.3 正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板的疲勞問(wèn)題
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 UHPC與 ECC中短栓釘靜力性能研究
2.1 材料力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1.1 ECC材料
2.1.2 UHPC材料
2.2 靜力推出試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)件尺寸
2.2.2 加載及測(cè)點(diǎn)布置
2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果
2.3 有限元數(shù)值分析
2.3.1 非線性有限元數(shù)值模型
2.3.2 材料本構(gòu)模型
2.3.3 數(shù)值模型的驗(yàn)證
2.3.4 參數(shù)化研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 ECC中短栓釘疲勞性能研究
3.1 疲勞性能試驗(yàn)研究
3.1.1 疲勞試驗(yàn)加載
3.1.2 疲勞試驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 ECC中短栓釘?shù)钠趶?qiáng)度曲線
3.1.4 動(dòng)態(tài)滑移演化規(guī)律
3.1.5 ECC中短栓釘疲勞劣化理論模型
3.2 ECC中短栓釘?shù)钠陂_(kāi)裂機(jī)理研究
3.2.1 ECC損傷對(duì)短栓釘疲勞性能的影響
3.2.2 基于斷裂力學(xué)的短栓釘疲勞開(kāi)裂機(jī)理研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板橫橋向疲勞性能研究
4.1 研究概述
4.2 試驗(yàn)研究
4.2.1 試驗(yàn)件尺寸
4.2.2 加載與測(cè)點(diǎn)布置
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 疲勞失效模式
4.3.2 結(jié)構(gòu)局部力學(xué)性能劣化
4.4 數(shù)值分析
4.4.1 有限元模型
4.4.2 損傷演化過(guò)程
4.5 本章小結(jié)
第5章 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板縱橋向疲勞性能研究
5.1 研究概述
5.2 試驗(yàn)研究
5.2.1 試驗(yàn)件尺寸
5.2.2 加載與測(cè)點(diǎn)布置
5.3 試驗(yàn)結(jié)果
5.3.1 疲勞失效模式
5.3.2 結(jié)構(gòu)局部力學(xué)性能劣化
5.4 數(shù)值分析
5.4.1 有限元模型
5.4.2 損傷演化過(guò)程
5.5 本章小結(jié)
第6章 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的時(shí)變疲勞分析及評(píng)估方法
6.1 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的時(shí)變疲勞分析方法
6.1.1 鋼—混界面力學(xué)性能的數(shù)值模擬方法
6.1.2 疲勞分析方法的建立與驗(yàn)證
6.2 大縱肋正交異性鋼—高性能混凝土組合橋面板疲勞性能分析
6.2.1 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的有限元分析模型
6.2.2 橫向荷載位I計(jì)算結(jié)果
6.2.3 橫向荷載位II計(jì)算結(jié)果
6.2.4 橫向荷載位III計(jì)算結(jié)果
6.2.5 考慮鋼—混組合效應(yīng)劣化的疲勞性能簡(jiǎn)化評(píng)估方法
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):2917698
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