文档介绍：同济大学土木工程学院
硕士学位论文
预应力RPC-NC组合截面梁优化设计与研究
姓名:顾俊颉
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:屈文俊
20090301
摘要性的特点,提出了一种新的梁截面形式——预应力狽楹辖孛媪骸T诹旱设计耐久性能好的混凝土结构,实现混凝土结构的可持续发展,是土木工程的研究方向。传统钢筋混凝土梁耐久性失效首先发生在截面受拉区的角区,这是由于角区混凝土碳化速度较快,导致角区钢筋腐蚀速度快以及角区混凝土抗锈胀能力弱所致。因此,梁截面受拉区的角区是混凝土梁截面耐久性的薄弱区域,提高梁截面受拉区混凝土的耐久性就成为关键。本文从优化钢筋混凝土梁截面耐久性设计的角度出发,利用新材料一活性粉末混凝土,一高耐久性的特点,并考虑其脆受拉区使用活性粉末混凝土,极大地保护了受拉钢筋,提高了整个梁截面的耐久性。施加预应力避免了活性粉末混凝土截面的脆性。本文主要做了以下几方面的工作:⒆芙峄炷两峁沟哪途眯晕侍猓孕虏牧蟁的国内外最新研究进展进行了总结分析,依据牟男蕴氐愫驮びα炷两峁固氐悖岢鲈びα狽楹辖孛妫愿米楹辖孛娴奶氐憬辛朔治觯⒍栽びα楹辖孛媪旱牧ρ阅堋⑹褂眯阅芙辛死砺鄯治觯推导了预应力组合截面梁的开裂弯矩、极限弯矩、裂缝间距、裂缝宽度、刚度等的计算公式;⒆芙崃擞呕杓评砺酆虯中优化建模技术,虚拟实际工程,设计了预应力组合截面,并运用云浣杏呕治觯⒆詈螅ü栽びα—组合梁与其他形式的预应力汉透忠混凝土组合梁进行对比,进一步阐述预应力组合截面梁的优点。关键词:活性粉末混凝土,组合截面,优化,截面耐久性,预应力
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第滦髀研究课题的提出及工程背景钢筋混凝土结构耐久性问题的重要性从混凝土问世,到建筑材料发展较快的今天,混凝土已成为土建工程中用途最广、用量最大、最重要的建筑材料之一。.可以这么说,任何一个现代的建筑工程都离不开混凝土。据不完全统计,世界水泥产量已超过亿吨,折合混凝土不小于亿。水泥混凝土与其他常用建筑材料相比,生产能耗低,原料来源广,工艺简单,因而生产成本低,并且有耐久、防火、适应性强、应用方便等特点。因此,在今后相当长的时期仍将是应用最广,用量最大的建筑材料。而混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点,造价较低,是实际土木工程结构设计中的首选形式,其应用范围已经非常广泛。.虽然,随着新的结构计算理论的提出和新型建筑材料的出现,将来还会出现许多新的结构形式,但可以肯定的是,混凝土结构仍然是最常用的结构形式之一。但是这并不说明钢筋混凝土结构是十全十美的。事实上,从混凝土应用于土木工程至今,.大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效,,有的则是由于使用荷载的不利变化而造成的,但更多的是由于结构的耐久性不足而造成的失效,特别是沿海及近海地区的混凝土结构,由于海洋环境对混凝土的侵蚀,导致钢筋锈蚀而使结构发生早期损坏,丧失了结构的耐久性能,这已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强,甚至造成停工停产的巨大经济损失。,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用性和可接受外观的能力。混凝土的碳化、钢筋的锈蚀、冻融循环、碱集料反应及磨损和气蚀等是影响混凝土结构寿命长短的重要因素。国内外统计资料表明,由于混凝土结构的耐久性病害而导致的损失是巨大的,并且耐久性问题和由其引发的其他问题会随着时间会越来越严重。.年代,美国等一些国家发现,年代以后修建的混凝土工程设施,尤其是混凝土桥面板这类工作环境较为严酷的结构,要比二三十年代,乃至使用年代更长久的,先出现病害、开裂,甚至严重损