《混凝土橋樑結構D區的彈塑性拉壓桿模型理論研究》是依託東南大學，由賀志啟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：混凝土橋樑結構D區的彈塑性拉壓桿模型理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：賀志啟
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
拉壓桿模型（STM）是歐美混凝土橋樑規範中推薦的應力擾動區（D區）設計方法。然而，現有的“彈性拉壓桿模型”方法還不能較好回答D區裂縫預測和承載能力計算問題。本課題致力於探索一種新的“彈塑性拉壓桿模型”方法，以期準確分析混凝土結構D區的彈塑性受力行為。首先，擬提出基於“余能駐值條件”的拉壓桿模型自適應構形新準則，可望攻克拉壓桿模型“構形不唯一性”難題。接著，擬將彈塑性拉壓桿模型拓展至D區非線性分析，以期完整揭示D區內部傳力機制的全過程演變規律。同時，擬引入複雜應力狀態下鋼筋與混凝土的黏結本構關係，探討基於黏結-滑移理論的D區裂縫寬度計算方法。最後，還將開展薄板劈裂試驗和橋墩蓋梁模型試驗，研究錨固區集中力擴散機制和小剪跨區桁-拱受力機制的演變規律，並驗證所提出的理論模型。研究成果有助於混凝土橋樑結構D區極限狀態設計理論框架的建立，並可望解決預應力錨固區、橋墩蓋梁等D區頻發的結構性裂縫病害。
結題摘要
當前，重大工程結構高安全性與高耐久性的需求，對混凝土橋樑的結構分析理論提出了新的發展要求，亟待進行精細化分析模型方面的基礎理論研究。在混凝土橋樑的應力擾動區（D區，截面應變不符合平截面假定的區域），普遍面臨著裂縫病害頻發而設計依據不足的技術挑戰。現有的“彈性拉壓桿模型”方法還不能較好地回答D區裂縫預測和承載能力計算問題，本項目致力於探索一種新的“彈塑性拉壓桿模型”方法。本項目取得的主要成果為：（1）發展了鋼筋混凝土結構受剪分析的修正變角桁架模型理論；（2）通過引入拉壓桿模型材料非線性和余能駐值原理，建立了基於自適應構形方法的彈塑性拉壓桿模型理論（EPSTM），實現了模型構形參數隨著結構“彈性-開裂-塑性-破壞”全過程受力狀態的自適應演變；（3）在EPSTM的基礎上，引入複雜應力狀態下鋼筋與混凝土的黏結本構關係，建立了基於黏結-滑移理論的典型D區裂縫寬度計算方法。研究工作為解決混凝土橋樑應力擾動區頻發的結構性裂縫病害提供了設計理論支撐，部分成果納入了新修編的我國混凝土橋樑設計規範。
