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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