钢筋焊接桥梁工程论文提纲

论文题目：预制桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力研究

摘要：随着建筑工业化进程的不断推进,钢骨混凝土结构开始广泛应用于房屋、桥梁结构中。桁架式钢骨混凝土结构中高强度钢骨桁架和混凝土一起提高了结构整体性和抗裂性能,若采用工厂预制,施工现场焊接或螺栓锚固,再辅以少量湿作业,形成稳定的整体结构,可满足现代工业化建设需求。箱梁由于其空间封闭性,具有较好的受力性能,在桥梁工程中应用十分广泛。目前,国内外对于箱梁抗剪的研究还不成熟,规范对于箱梁抗剪计算未作出明确规定,而对于钢骨混凝土箱梁的研究更是少之又少。因此,对于预制桁架式钢骨混凝土箱梁的抗剪性能研究具有重要意义。本文参照钢筋混凝土箱梁,结合国家自然科学基金项目《预制预应力桁架式钢骨砼框架承载性能研究》,针对腹杆间距和剪跨比两个影响参数设计制作了一共6根预制桁架式钢骨混凝土箱梁并进行加载试验及理论分析,主要完成以下工作:（1）回顾了预制装配技术、钢骨混凝土结构的优缺点及钢骨混凝土箱梁抗剪分析在国内外的发展历程,结合本文的研究方向,提出本文的主要研究内容;（2）以预制桁架式钢骨混凝土箱梁的抗剪承载力试验为基础,记录在加载过程中构件的开裂荷载、极限荷载等,分析了试验梁的破坏形态、随荷载变化试验梁挠度以及竖腹杆和斜腹杆应变的发展规律,试验结果表明剪跨比越小,腹杆间距越小,桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力越高;（3）简单介绍了非线性有限元软件ABAQUS的功能与使用,说明了试验构件在ABAQUS中的建模过程,通过非线性有限元软件ABAQUS对试验构件进行抗剪性能分析,能够较好地模拟试验梁的破坏过程,与试验结果吻合较好,表明采用非线性有限元软件ABAQUS分析预制桁架式钢骨混凝土箱梁的抗剪承载能力是可行的;（4）分析了现有的几种抗剪分析理论,以拉-压杆理论为基础,结合试验分析推导出桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力公式,与试验和分析结果吻合良好,表明建立起的极限抗剪承载力计算公式是合理的。

关键词：钢骨混凝土箱梁;桁架式;抗剪承载能力;ABAQUS;拉-压杆理论

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 预制装配技术的发展

1.2.1 国外装配式建筑技术的发展

1.2.2 国内装配式建筑技术的发展

1.3 钢骨混凝土结构的优缺点

1.3.1 钢骨混凝土结构的优点

1.3.2 钢骨混凝土结构的缺点

1.4 钢骨混凝土箱梁抗剪性能国内外研究历史现状与应用

1.4.1 普通钢筋混凝土箱梁抗剪性能研究历史及现状

1.4.2 钢骨混凝土箱梁抗剪性能研究现状及应用

1.5 抗剪承载力的影响因素

1.5.1 混凝土强度

1.5.2 剪跨比

1.5.3 纵筋配筋率

1.5.4 箍筋

1.5.5 截面尺寸

1.5.6 预应力度

1.6 技术路线

1.7 本文主要研究工作

第2章 预制桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力试验

2.1 概述

2.2 试验概况

2.2.1 试件设计

2.2.2 试件制作

2.2.3 材料性能测试

2.2.4 试验加载方案

2.2.5 量测内容和测点布置

2.3 加载试验过程及破坏形态

2.3.1 桁架式钢骨混凝土箱梁B1

2.3.2 桁架式钢骨混凝土箱梁B2

2.3.3 桁架式钢骨混凝土箱梁B3

2.3.4 桁架式钢骨混凝土箱梁B4

2.3.5 桁架式钢骨混凝土箱梁B5

2.3.6 无斜腹杆桁架式钢骨混凝土箱梁B6

2.4 加载试验数据及现象分析

2.4.1 荷载-位移曲线

2.4.2 截面高度荷载-混凝土应变曲线

2.4.3 荷载-角钢应变曲线

2.5 影响预制桁架式钢骨混凝土箱梁受剪承载力因素分析

2.5.1 剪跨比的影响

2.5.2 腹杆间距的影响

2.6 本章小结

第3章 预制桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力非线性有限元分析

3.1 概述

3.2 ABAQUS有限元软件简介

3.3 有限元模型的建立

3.3.1 有限元模型类型

3.3.2 单元类型的选取

3.3.3 材料本构模型

3.3.4 接触面相互作用

3.3.5 边界条件与荷载作用

3.3.6 网格划分

3.4 有限元模拟结果验证

3.4.1 破坏形态比较

3.4.2 极限荷载比较

3.4.3 荷载-位移曲线比较

3.5 本章小结

第4章 预制桁架式钢骨混凝土箱梁抗剪承载力理论计算

4.1 抗剪分析理论

4.1.1 古典桁架理论

4.1.2 极限平衡理论

4.1.3 塑性理论

4.1.4 压应力场理论

4.1.5 统计分析方法

4.1.6 非线性有限元分析方法

4.2 基于拉-压杆理论的预制桁架式钢骨混凝土箱梁受剪承载力计算

4.2.1 预制桁架式钢骨混凝土箱梁混凝土项受剪承载力V_1

4.2.2 预制桁架式钢骨混凝土箱梁腹杆项受剪承载力V_2

4.2.3 预制桁架钢骨混凝土箱梁最终受剪承载计算

4.2.4 计算结果对比

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 本文结论

5.2 建议与展望

参考文献

致谢