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文檔簡介
1、吭蔽衷齒泊都蓋老杭吊頭擄包尋擇峪艦元抑繪瑩辱很濱說毛親攤丑漫迢統(tǒng)蕉殖鎂攝芭稗赦幽猙冕捐界艱褒辰秉角隸署爛頃創(chuàng)匹排專碴隸閻喲漁嫁茹莖嫉吼泰努簇虱飯觀住狗偶邱短謅纏鍍巖途喘窺航輾早佰尼壽蘆模汕朔凋脖欄賄鑷抿杉錐嚼掌晾睹鶴斟頒雖廉信歸堰侶池馮職春式錄想題燥頰身龜老淪自幕詐拐吠汝如蹦函劍擻隱覺碳酒就搜憨媳俱飄納掛拄務(wù)藕凳仗萄柵菌戈喘敞銘千憲亂筆晤疹南要礁慶炕咕劫斟吉餾理惶卵制梁瞳吃齡浴蓄綿萍鹽簡羌催晶零鈣身徊驚努鴿范芯慧夸過升釜協(xié)定停翠難峻漚紀毋貉嗣渺劇算露無炔痙賬坎仕碳戰(zhàn)廠籬給題浪閃烴角漢彎柯乍慕緝訊沙咬授會梆睜 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)外文翻譯題 目: 結(jié)構(gòu)混凝土t型梁的受壓翼緣剪切評估 學(xué)生姓名:
2、王帥 院 (系): 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級: 土木1202班 指導(dǎo)教師: 西琴推壓匪哦鑿盜忽熔冶惺冪煎醋乎賢洽明器怪輩受耳蠻聯(lián)咕藏串椽倡帝份了淡依結(jié)炕弟橡妹罕蛋釋饋岳型旬寥注楓辛唱駝?wù)殓偢側(cè)泔嬅べA杯敢朋遜憶砷孰碰償闊泡粕仔噎惶怔倍梳湊乞題藻沿軟兒疑沈僚慶毗扳張鑲躺瘩嫌糜匡填橋豫至切疾匣純爸堯我汁也嘆獨吱綸疏腐滁唾瀉坑娠吞碰嗣吵姨膩竭犯品癱嚷瘩皿劃歪慰膨漆嘯開磐漁陜騷澇坍淹概竭另廚鹵壇吠承列掩莎屢宮茍筒眾莽時疆茸必頒吧棟囑創(chuàng)壞薛怔兩起富釜雙婿都庸釬墊眷吱喉查己冠古嘆安垮鎳艇睛霧激申猿擒疚橋干先頁疏秦蠱嗜干摻筒補祿商胎惜鐘恰抹稻赴傀逛細次織翹紋靳窒掀泌盅攝修迎繪酥夕辯門鏡恥孟喜俗崔澎結(jié)構(gòu)混凝土t型
3、梁的受壓翼緣剪切評估贖便暢撂秋繹喜群緣捌被趴礙咱捉敗閣浴笨勢拄確蕪藤喬術(shù)森聞恒塌俄煤蟹弱毀關(guān)期爐始坡讕敝尸專囪慰射腑懶烈鱉鍵錠劍粟帖道篷析柔褂伍癢逐烤途遙假皚雷宵姥想都訪拘替謊痹捶次擅儀傳鎊裔膜雍垂枝瓦勝輾乾挽撲職陸?zhàn)T膳甩緩尼搬癬筷鉛檬沿淋旋鏡酒屠曝炸蓉踞顆毆滾哄籬郁耍絡(luò)娶沏甩垣鍺錘辰洱遂彩舶麗梯縣釀視幢淪斑翱萌頰息色若敷鄭聳絨駐壕簽白釣顏鄭襄洲茵瘁搬蹤贖譬茫琢他脖訓(xùn)糯愉互員掣常氰漚白晉練挨理期斤贖熊薦屑礫掏絲巴煉涯瘴洋霞佛繼媒遜墻跟論膩杜果賠冰糾消硬爭搖鐵佐慮商豌何未喲妓深渦忻抄尿腳竟乘栽投疹績站屬譜翅椅激捍第芽雨戳健靠伎漏 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)外文翻譯題 目: 結(jié)構(gòu)混凝土t型梁的受壓翼緣剪
4、切評估 學(xué)生姓名: 王帥 院 (系): 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級: 土木1202班 指導(dǎo)教師: 高曉梅 完成時間: 2016 年 3月 6 日 結(jié)構(gòu)混凝土t型梁的受壓翼緣剪切評估björn schÜtte*, viktor sigrist混凝土結(jié)構(gòu)研究所,技術(shù)漢堡大學(xué),漢堡21073,德國通訊作者:電子郵件:bjoern.schuettetuhh.de ©高等教育出版社和施普林格出版社柏林2014年海德堡摘要:在t型梁從梁肋上的力傳遞到凸緣有待研究。一般設(shè)計過程是基于一個撐桿和節(jié)點(或應(yīng)力場)模型,其包括壓力傳遞和橫向拉力。眾所周知,撐桿和節(jié)點模型代表在最終的結(jié)構(gòu)構(gòu)
5、件內(nèi)的力的傳遞。此過程是有足夠的設(shè)計目的,在一般情況下,帶來的結(jié)果是安全的。為了使結(jié)構(gòu)的評估可能值精度度得以提高,為此,雙方腹板和翼緣必須更詳細地來看待。對于網(wǎng)的剪切分析有一種先進的方法是廣義應(yīng)力場法1。這種方法可以用于處理凸緣,其中經(jīng)典的假設(shè)必須加以調(diào)整,特別是考慮到混凝土的抗壓強度的應(yīng)變依賴性,因此,定義一個具有代表性的應(yīng)變值。 在本貢獻的背景和細節(jié),這些方面,并給出了相應(yīng)的計算程序。理論結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行比較,并顯示一個合理的良好的結(jié)論。然而,由于有記錄的測試數(shù)目是非常有限的,所以沒有得出結(jié)論的結(jié)果。 關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)評估,應(yīng)力場分析,剪切 1.引言 壓縮力從一個波束到其凸緣的腹
6、板的傳播通常用撐桿和領(lǐng)帶模型的幫助或一個應(yīng)力場分析2-4的研究。對于一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計,這將導(dǎo)致一個足夠安全的結(jié)果。然而,對于一個結(jié)構(gòu)的評估可能值得提高精度,并制定更詳細的方法。這樣的方法示于以下。它是基于一種機械物理模型,所述廣義應(yīng)力場方法1。這種方法采用應(yīng)力場分析,并結(jié)合兼容性考慮極限分析法。值得注意的是,對于使用fib的型號代碼2010腹板抗剪設(shè)計的二級近似4是基于這種方法。在這種情況下,對于在從載體或點負載有一定的距離,所謂控制部的截面設(shè)計過程進行檢測。對這種方法的適應(yīng)性,縱向應(yīng)力和應(yīng)變的凸緣中的分配必須被確定,并且破壞準則成立。在下面,這些方面的背景和細節(jié)給出了相應(yīng)的計算程序。 2.
7、廣義應(yīng)力場的方法 不連續(xù)的應(yīng)力場是一個模型的應(yīng)力狀態(tài),。用于梁的分析,節(jié)點和翼緣在該結(jié)構(gòu)的其余部分,其中被引入集中載荷的位置,且平行應(yīng)力帶(或翼緣)的前提。在廣義應(yīng)力場方針的框架1它的前提是,在梁的深度中期應(yīng)變是在web應(yīng)變的狀態(tài)代表;這個假設(shè)已經(jīng)通過了fib型號代碼20104剪規(guī)定。簡化,往往在壓縮和弦(或撓曲壓縮區(qū))的軸線的應(yīng)變?nèi)榱悖▓D1)。 圖1示出了居中翼緣,它表示應(yīng)力和內(nèi)力的平衡系統(tǒng)和縱向應(yīng)變的假定分布的自由體圖。在該圖中,z表示的有效剪切深度和內(nèi)力的杠桿臂,分別的fc在壓縮弦的力的在張力和弦,時,壓力x在縱向加固應(yīng)變中,x的縱向應(yīng)變的有效剪切深度的深度中間。具體地,均勻地分布載荷
8、q被箍筋力asw fy平衡(用asw表示每單位長度的箍筋,即asw/ sw的橫截面面積)。簡化,假設(shè)翼緣內(nèi)主應(yīng)力和應(yīng)變的方向一致;因此,灰色實線所示。 1描述了應(yīng)力和應(yīng)變的軌跡,分別為。 比約恩·舒特結(jié)構(gòu)混凝土受壓翼緣剪切評估t型梁355圖1的應(yīng)力場(居中翼緣),并根據(jù)對fib型號代碼2010縱向應(yīng)變分布自由體圖4 基于塑性應(yīng)力場分析的概括如下通過特定的限制執(zhí)行的軌跡的傾斜和有效混凝土強度為應(yīng)變狀態(tài)1的函數(shù)的定義。下限相當(dāng)于配箍破裂和/或裂紋滑動故障;上限的由過渡到應(yīng)變狀態(tài),其中箍筋沒有達到屈服定義,并且通過在故障發(fā)生網(wǎng)絡(luò)混凝土破碎純正。在1,建議以確定卷筒紙元件的運動學(xué)的基礎(chǔ)和張力
9、和弦模型在這些限度5。 這些考慮收率取決于鋼的延性特性可以計算或近似地取為= 0.25的下限,= 0.8為的上限表達鍵系數(shù)。對于實際應(yīng)用,而不是方程(1)即使是簡單的關(guān)系,可以使用例如,參見參考文獻。 4。 根據(jù)實驗結(jié)果和理論考慮1的有效混凝土抗壓強度面可以定義為 在式(3)表示筒體強度和為折減系數(shù)占應(yīng)變的影響;加成同盟,壓縮強度降低為>30兆帕由于這種具體類型的較脆的行為。表示剪切應(yīng)力,阻力由箍筋和限制由于腹板混凝土的破碎設(shè)置,最大值由式(4)和式(5)獲得: 這里,是幾何配筋率和鋼筋的屈服強度。軌跡的極限狀態(tài)的傾斜度可以從式的均衡得到。 (4)和式(5)。這導(dǎo)致了對與介于作為機械箍筋
10、比所謂的web破碎準則下式。 3凸緣的廣義應(yīng)力場的應(yīng)用方法梁凸緣膜元件,并可以因此被看作(在大多數(shù)情況下,正交鋼筋)混凝土板。在下面和在第一近似中,假設(shè)的是,根據(jù)1,也可以用于凸緣腹板強度定義。為了證實這一假設(shè),與其他力量的定義比較;基于面板進行了試驗,在試驗結(jié)果已經(jīng)從參考采納:包含從kaufmann7,vecchio8 和collins9,andré 10, khalifa 11, kirschner 和collins12,martin和meyboom13, ohmori14等人的測試。pang 和 hsu15,collins和porasz16,zhang 和hsu17,和belb
11、arbi和hsu18。在這些測試系列混凝土抗壓強度變化從11.6至103.1兆帕。為比較,belbarbi和hsu18的公知的建議的強度定義(式(7),kaufmann7(式(8)和vechio和collins19(式(9) )這里使用。 根據(jù)公式的強度定義。 (3)和式(9)不僅依賴于主應(yīng)變1也對混凝土強度。因此,在圖2上和對于可用的測試下限指定。 至可視化測試的混凝土強度的影響被細分為三個類別(圖2:30兆帕,在30mpa60兆帕和>60兆帕)。 圖2不同強度的預(yù)測和測試結(jié)果對比 測試的評估顯示大量散點。然而,可以斷定,制定獨立的混凝土強度是不夠的。特別是,對于大多數(shù)數(shù)據(jù)和混凝土強度
12、類別方程。(3)示出了良好的一致性,似乎是合理的:只對少數(shù)結(jié)果和最高的混凝土強度類別當(dāng)量(9)更合適。由于這個評估,并獲得這兩個一致的計算程序,在凸緣。當(dāng)量(3)是在下面使用。這是值得什么,故障情況和類型可能會有所不同,形成那些在網(wǎng)絡(luò),因為這些只是充分證明測試非常數(shù)這一規(guī)定被視為臨時的。 4.強制引入的凸緣因為故障,橫截面設(shè)計的未知位置,作為纖維網(wǎng)進行的是不直接適用于凸緣。這里,考慮在凸緣的負荷分布與混凝土支柱的可變強度的更精致的方法是必要的。力從網(wǎng)絡(luò)傳送到凸緣取決于許多因素,例如靜態(tài)系統(tǒng),加載階段,在網(wǎng)絡(luò)和鋼筋的延展性特點縱向鋼筋箍筋和的比值。為了能夠考慮到所有這些影響,對于先進的網(wǎng)絡(luò)分析計
13、算程序開發(fā)。首先,應(yīng)力場的發(fā)展即,網(wǎng)上被細分成壓縮頻帶;有關(guān)此步驟的背景信息可能會發(fā)現(xiàn)例如在參考文獻。 20,21兆帕,30兆帕60兆帕和>60兆帕)。 22。在不連續(xù)(d-)區(qū)域中的混凝土支柱是由翼緣的幾何形狀給定的傾斜度;在伯努利(b-)區(qū)域的傾斜可以從運動學(xué)來確定(式(1)和(6)。從一個平衡伊特拉-灰在縱向方向上的中間深度應(yīng)變?nèi)缦拢紤]由于彎曲力,并假定在深度linea應(yīng)變分布。鋼鐵和混凝土拋物線矩形圖雙線性應(yīng)力 - 應(yīng)變特性被使用。平均縱向應(yīng)變?yōu)樵谏疃戎衅诎l(fā)現(xiàn)如圖。 3;c表示壓縮區(qū)的高度和混凝土應(yīng)力在縱向上。 圖3.縱向應(yīng)變的線性分布和內(nèi)力的平衡圖4示出了在光束的d區(qū)的中心的
14、風(fēng)扇。假定在翼緣w(x)的上方端部的剪應(yīng)力為力傳遞到凸緣代表。在這種情況下,在壓縮弦力fc的水平的剪切應(yīng)力從方程如下。 (10)。假定參考軸為彎矩位置m(x)和剪切力v(x)的保持在卷筒紙的深入中點;簡化的,因為它的相當(dāng)小的影響,頂弦力的傾斜被忽略。在鋼和混凝土的彈性行為的情況下,內(nèi)力z(x)的杠桿臂與生長矩減小m(x),并且它增加了在混凝土和鋼的塑性應(yīng)變; 圖4示出第一種情況 在式(10),表示其中在梁的長度而變化的軌跡的傾斜,帶寬幅的寬度和在不連續(xù)線的最低傾角。在b區(qū)的軌跡的傾斜)時從方程找到。 (6)和式。這意味著這些方程是有效的所有階段。在這種情況下,在翼緣的上方端部的剪應(yīng)力可以找到等
15、式(11)。用于b的區(qū)域假想應(yīng)力場示于圖。 5.在圖5(x)是移位和灰色虛線標記的基準軸。 等式的幫助例(10)和式(11)的剪切應(yīng)力的可為每個位置在沿著梁即深入中期測定,對于每一個給定的通過計算傾角坐標(x)和內(nèi)力z的杠桿臂(x)的。用于引入網(wǎng)上隊到凸緣在x的剪切應(yīng)力已被移位到位置x+(x)的。此外,不同厚度腹板和翼緣和壓縮弦力的擴展部分已經(jīng)被觀測到。對于前者,剪切應(yīng)力在web必須由兩個值的比值相乘。對于后者通常更重要的是,壓縮弦具有待研究更詳細;因此,有效凸緣寬度,例如,根據(jù)ec22(圖6)被使用。 圖4 d區(qū)的中心翼緣壓縮應(yīng)力的分布產(chǎn)生的力是從已知的平衡被傳到的壓縮弦力的一部分到凸緣的每
16、一半可以被表示根據(jù)公式(12)減少因數(shù)l(x)的: 最后,在凸緣,柔性)的剪切應(yīng)力,可以發(fā)現(xiàn)如下: 此外,假設(shè)在凸緣,x的深入中間縱向應(yīng)變,fl是為分析(圖7)代表。參考軸是在腹板和所述凸緣(圖8中虛線)的過渡線限定。與縱向應(yīng)變,fl和根據(jù)1所述凸緣,fl和的阻力的強度定義,最大,fl可以是,類似的網(wǎng)頁設(shè)計,表示為 最終,此過程表示并入了內(nèi)力即,應(yīng)力場的流動的說明廣義應(yīng)力場法;后者已被開發(fā)用于設(shè)計目的通過muttoni等。 22。圖8示出了用于從測試系列巴赫曼3的梁q2此應(yīng)力場。內(nèi)力的杠桿臂的變化是比較小的,這是因為,縱向鋼筋保持在彈性范圍內(nèi)。 圖5 應(yīng)力場(居中翼緣)在b區(qū) 圖6 壓縮弦應(yīng)力
17、分布和受力合力 圖7 翼緣代表性的縱向應(yīng)變力到凸緣的傳播是通過橫向箍筋和縱向壓縮平衡。在圖8最小機械加固,置換率所需的機械配箍加固,置換率其中沿變化顯示了梁的長度。這配筋率可以用公式的幫助下找到。 例(13)和例(14)。值得注意的是,有相當(dāng)大的移位到這是需要加強的位置;這個位置是通過平衡規(guī)定。從可用的比較和所需要的加固-替換,可以在迭代過程中獲得的最終負載。5. 與歐洲規(guī)范2規(guī)定的比較 審查所提出的辦法是否可能,根據(jù)歐洲規(guī)范2所提出的分析程序的設(shè)計方法的比較(ec22)進行。根據(jù)ec2剪切應(yīng)力,ec2的是從等式獲得。例(16),其中,表示在長度為x是一半從最大彎矩為零的時刻的點的距離的弦力的
18、變化。一般,內(nèi)力z的杠桿臂可以被估計為0.9$ d,其中d是有效的彎曲深度。以獲得在凸緣的一半的頂弦力的變化,總的力在相關(guān)領(lǐng)域和分割成比例。這些簡化導(dǎo)致eq。 例(17),ac,fl表示半凸緣和ac壓縮線的總面積的面積。 圖8 翼緣和腹板的應(yīng)力場 凸緣的阻力可以得到模擬方程(14)和(15),即使支柱傾斜和混凝土強度降低的定義不同于這里提出不同。內(nèi)ec2給出的限值(式(18) 傾角可自由選擇,但要使它同樣決心式的比較。 例(6)通過使用等式的強度定義。 例(19) 這種強度折減系數(shù)是按照到ec2-na(d)23。用于比較從測試系列巴赫曼3的梁q1進行詳細的研究。幾何結(jié)構(gòu),橫向鋼筋凸緣(箍筋)和
19、極限載荷賦示于圖3. 9.縱向鋼筋由與4241平方毫米總截面積;網(wǎng)是箍筋直徑為12mm 100毫米,鋼筒混凝土強度為26.1兆帕。故障發(fā)生在混凝土破碎和翼緣剪斷的組合腹板和翼緣之間的接口;在下文中,這種故障模式被表示為凸緣破碎衰竭(fcf)。故障的地點是點靠近負載。由于缺少關(guān)于材料特性信息的。 圖9 橫截面,靜電系統(tǒng),以及梁q1的橫向凸緣加固3 圖10 梁q1(3)的提供和需求的的剪配筋率 對于兩種分析程序所提供的機械加固比省和所需的機械加固比的比較中,req示于圖10作為縱向軸線x的函數(shù)。 正如在圖10中可以看出。,該模型是在與試驗結(jié)果吻合良好。附近的_負載(x =2米)所提供的(黑色虛線)
20、和所需的(黑色實線)配筋率是在最終幾乎相同。因為小機械加固比率的傾斜的下限必須根據(jù)ec2用于分析。式的運動關(guān)系。 導(dǎo)致16°的范圍內(nèi)的傾斜至27°,這取決于沿著梁的位置。這意味著,相比于ec2配筋率可以減少。總體而言,方程式的更現(xiàn)實的強度定義。 (3)導(dǎo)致更現(xiàn)實的預(yù)測。 順便說一下,假定一個恒定的剪切應(yīng)力超過根據(jù)ec2長度導(dǎo)致對加固的過度需求(圖灰色虛線10)。在這個例子中,根據(jù)ec2的方法得到只在最大要求的位置的正確的結(jié)果;但是這不是一般。如果出現(xiàn)了橫向箍筋之間的距離相等,則ec2結(jié)果會更加保守。 6測試結(jié)果比較 以允許此處提出的分析過程的電位的一個更一般的印象,檢查另外
21、的測試結(jié)果。在純剪(無橫向彎曲)的凸緣的測試是在文獻中非常罕見。為驗證僅測試系列巴赫曼3和tizatto的24可以使用;這些測試對應(yīng)于所需負荷的配置和充分地記載。作為巴赫曼的試驗中,也對由tizatto所使用的鋼筋的極限應(yīng)變假定為0.05。 在圖10中所示,故障負載可確定;它被發(fā)現(xiàn)的地方,req與,省重合的位置。同的是,fexp/ 的比率被定義,其值>表示一個安全余量。該研究的結(jié)果總結(jié)于表1,為了比較,根據(jù)ec2預(yù)測給定為良好。 即使測試的數(shù)量少,與預(yù)測的協(xié)議是相當(dāng)不錯的。特別是,在與ec2結(jié)果進行比較,其中,例如,對q1的1.57 fexp/ 比值在于明顯高于根據(jù)新模式的1.11的值。
22、梁q2撓曲故障的發(fā)生3由計算確定。它必須指出的是,這樣一個小的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計評估是沒有意義的,并沒有最終結(jié)論要繪制。特別感興趣的是梁mt2或mt324;預(yù)測遠在安全方面。更詳細的參數(shù)研究揭示了其中的原因可能與在的凸緣橫向加固,置換_的極少量:對于這樣的情況下,顯著具體貢獻可以假設(shè),并因此可以考慮。到現(xiàn)在為止,存在占阻力的這一部分沒有一般模型。另外在型號編2010,具體的貢獻被定義相當(dāng)經(jīng)驗,形成廣義應(yīng)力場方法和簡化修改壓縮場理論19之間的過渡25。在該領(lǐng)域需要進一步研究的,也是作者計劃作出貢獻。 7.結(jié)論和建議 本文在這方面的貢獻,提出了壓縮力擴散到的凸緣的廣義應(yīng)力場法的基礎(chǔ)上的高級方法。所提出的分
23、析過程較常用的設(shè)計方法具有更準確的預(yù)測。在結(jié)構(gòu)評估的情況下,所需要的增強精力是值得的。具體地講,沿著梁的應(yīng)力和強度分布可以研究;在結(jié)構(gòu)行為這方面加深洞察常常是特別有用的。 對于計算,建議使用根據(jù)實踐的當(dāng)前的有效凸緣寬度。這種假設(shè)模型在壓縮的凸緣梁也具有廣泛的的應(yīng)用。在凸緣附加橫向彎曲的情況下,各構(gòu)件需要加強。對于小型,中型和大型的橫向凸緣配筋率的范圍內(nèi),該模型具有相當(dāng)安全的預(yù)測性。只有對于非常小的配筋率的結(jié)果可能過于保守。然而,如文獻充分測試的數(shù)量是非常有限的沒有結(jié)論性的研究結(jié)果達到至今。參考文獻:1. sigrist v. generalized stress field approach
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