某冶炼厂房不同劣化程度RC吊车梁竖向单调及低周往复荷载作用下的承载性能研究

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本课题选题来自工程实际应用问题研究,主要针对钢筋混凝土(RC)吊车梁在冶炼厂房中受到环境腐蚀作用下,不同劣化程度的构件在竖向单调荷载以及低周往复荷载作用下的受力性能变化规律展开研究。本文对此类研究具有重要的理论价值和实际工程应用意义。本文以某冶炼厂电解车间的钢筋混凝土吊车梁作为研究对象,对其各个劣化程度的承载力及抗震性能进行了分析和探讨,主要完成以下工作:(1)梳理了国内外有关腐蚀环境下钢筋混凝土吊车梁不同劣化程度承载力及抗震性能研究的现状和存在的问题,提出了本文的主要研究内容和技术路线。(2)依据前人研究成果,建立了基于通用混凝土和钢筋材料本构模型的两组既有钢筋混凝土梁,在单调荷载和往复荷载工况下,基于ABAQUS软件的数值分析模型,并进行了相应数值模拟对比验证分析,数值模拟结果与已有试验结果吻合较好,表明本文主要采用的数值模拟模型及分析方法的正确性和有效性。(3)基于前述分析,建立了考虑约束混凝土材料本构和考虑锈蚀和疲劳耦合作用下的钢筋材料本构的钢筋混凝土吊车梁,在单调跨中荷载作用工况下,基于ABAQUS软件的数值分析模型。设定了6种不同劣化程度的混凝土和钢筋材料,分别进行了在跨中单调集中荷载作用下的吊车梁受力性能数值模拟分析,得到了相应钢筋混凝土吊车梁的受力力学性能,并对其承载力退化规律进行了分析和探讨。(4)利用第3章建立的钢筋混凝土吊车梁数值分析模型,重点考虑了6种不同劣化程度的混凝土和钢筋材料本构,分别进行了跨中增加集中往复竖向荷载作用下的吊车梁受力性能数值模拟分析,模拟分析显示不同劣化时期的吊车梁在往复作用下的构件承载力、刚度、延性和耗能能力均有不同程度的下降。(5)依据论文前述分析,针对性提出了相应钢筋混凝土吊车梁的防腐蚀措施与综合加固措施,可为相应工程应用提供技术支撑。
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