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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 结构仿真模型试验的基本概念及作用 2

1.3 混凝土结构仿真模型试验方法的国内外研究现状 2

1.3.1 混凝土结构仿真模型国内研究现状 2

1.3.2 混凝土结构仿真模型国外研究现状 8

1.4 混凝土结构仿真模型试验的理论基础 9

1.4.1 相似的基本概念 9

1.4.2 相似原理与量纲分析 11

1.4.3 结构静力相似模型设计 13

1.4.4 钢筋混凝土结构仿真模型的相似要求 16

参考文献 17

第2章 钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法 21

2.1 概述 21

2.2 试验研究成果 22

2.2.1 试验构件参数设计 22

2.2.2 试验测试内容及加载装置 24

2.2.3 实测抗裂度及裂缝分布 25

2.3 钢筋混凝土梁裂缝分类统计分析 28

2.3.1 各类型裂缝的定义 28

2.3.2 裂缝分类统计分析 28

2.3.3 裂缝截面有效受拉高度的确定 29

2.3.4 平均裂缝间距的统计分析 32

2.3.5 裂缝宽度的统计分析 33

2.3.6 裂缝宽度扩大系数的统计分析 35

2.4 钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法 36

2.4.1 现行规范钢筋混凝土梁裂缝宽度验算公式的对比分析 36

2.4.2 钢筋混凝土梁纵向受拉钢筋的水平位置裂缝宽度计算方法 45

2.4.3 保护层厚度不同时钢筋混凝土梁的任意位置裂缝宽度计算方法 49

2.4.4 配筋不同时钢筋混凝土梁的任意位置裂缝宽度计算方法 58

2.4.5 高截面钢筋混凝土梁的任意位置裂缝宽度计算方法 63

2.5 钢筋混凝土梁裂缝延伸高度计算方法 69

2.5.1 裂缝延伸高度特征 69

2.5.2 裂缝延伸机理分析 70

2.5.3 裂缝延伸高度的理论计算与试验验证 71

2.5.4 工程检测应用 77

2.6 本章小结 78

附录 钢筋重心水平处的裂缝宽度实测值 79

参考文献 89

第3章 钢筋混凝土梁抗裂度及裂缝宽度相似理论 93

3.1 概述 93

3.2 钢筋混凝土梁抗裂度相似性与计算方法 93

3.2.1 理论分析 93

3.2.2 截面抵抗矩塑性系数 94

3.2.3 抗裂性相似仿真模型试验成果分析 100

3.3 钢筋混凝土梁裂缝分布和宽度相似性与计算方法 101

3.3.1 钢筋混凝土梁裂缝分布的相似性与计算方法 102

3.3.2 钢筋混凝土梁裂缝宽度的相似性与计算方法 103

3.4 本章小结 104

参考文献 105

第4章 钢筋混凝土多纵梁渡槽结构仿真模型设计与试验研究 107

4.1 概述 107

4.2 钢筋混凝土多纵梁渡槽结构原型简介 107

4.2.1 原型结构设计基本资料 107

4.2.2 原型结构主要技术参数 108

4.2.3 原型结构内力计算方法 109

4.2.4 渡槽结构整体有限元分析 122

4.2.5 渡槽结构配筋计算 122

4.3 钢筋混凝土多纵梁渡槽仿真模型设计与试验 124

4.3.1 仿真模型设计与制作 124

4.3.2 仿真模型试验加载方法 126

4.3.3 仿真模型试验测试系统 129

4.3.4 仿真模型试验加载程序与超载方法 132

4.4 钢筋混凝土多纵梁渡槽仿真模型试验成果 133

4.4.1 结构弹性受力阶段试验与计算成果对比 133

4.4.2 模型渡槽裂缝分布形态和破坏特征 135

4.4.3 模型侧墙的受力性能 139

4.4.4 模型纵梁的受力性能 140

4.4.5 模型横梁的受力性能 144

4.4.6 支座反力 145

4.5 本章小结 146

参考文献 147

第5章 钢筋混凝土多纵梁渡槽结构仿真模型试验反演分析 149

5.1 概述 149

5.2 钢筋混凝土多纵梁渡槽仿真模型试验加载方法分析评价 149

5.2.1 渡槽结构弹性相似比计算方法 149

5.2.2 钢筋混凝土多纵梁渡槽有限元计算模型 150

5.2.3 原型与模型有限元对比分析 150

5.3 钢筋混凝土多纵梁渡槽仿真模型试验成果反演分析 155

5.3.1 渡槽原型非线性有限元计算模型 156

5.3.2 渡槽原型反演计算方法 156

5.3.3 渡槽原型开裂荷载反演分析 157

5.3.4 渡槽原型应力反演分析 158

5.3.5 渡槽原型变形反演分析 159

5.3.6 渡槽原型支座反力反演分析 160

5.3.7 渡槽原型裂缝分布形态反演与裂缝宽度预测 160

5.4 本章小结 161

参考文献 162

第6章 钢筋混凝土多纵梁渡槽结构优化设计方法研究 163

6.1 概述 163

6.2 钢筋混凝土梁裂缝宽度的名义拉应力控制法 163

6.2.1 基于半理论半经验裂缝宽度公式的名义拉应力 163

6.2.2 基于数理统计裂缝宽度公式的名义拉应力 165

6.2.3 名义拉应力与最大裂缝宽度关系的简化公式 165

6.2.4 名义拉应力的实用公式 166

6.2.5 名义拉应力公式的应用 167

6.3 三维梁壳单元渡槽内力计算模型 167

6.3.1 三维梁壳单元模型 168

6.3.2 三维梁壳单元计算精度验证 168

6.4 钢筋混凝土多纵梁渡槽优化设计方法 169

6.4.1 优化设计原则 169

6.4.2 多纵梁渡槽结构优化设计的数学模型 171

6.4.3 优化过程及结果 172

6.4.4 基于三维梁壳单元内力计算值的配筋 172

6.4.5 多纵梁渡槽优化设计与原设计的比较 172

6.5 本章小结 175

参考文献 176