【摘 要】
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民国历史建筑是我国珍贵的物质文化遗产,其中钢筋混凝土建筑占有非常重要的地位。随着时间的推移,材料性能的劣化和外部因素的破坏,对这些历史文物的保护与修缮已迫在眉睫。修缮与保护离不开对当时建筑结构设计、构造方法的探究。目前,国内已陆续有大量的学者对于民国时期钢筋混凝土建筑做出了相应的研究。但对于具体结构构件的受力性能分析以及理论计算模型还不够完善。本文选择民国时期的钢筋混凝土梁的抗剪性能研究做为题目,
【基金项目】
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江苏民国混凝土文物建筑适应性保护技术研究,江苏省文物局科研课题(2017SK02); 民国混凝土文物建筑的建构特征、评估方法及保护技术研究—以江浙地区为例,江苏省重点研发计划项目(BE2017717);
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民国历史建筑是我国珍贵的物质文化遗产,其中钢筋混凝土建筑占有非常重要的地位。随着时间的推移,材料性能的劣化和外部因素的破坏,对这些历史文物的保护与修缮已迫在眉睫。修缮与保护离不开对当时建筑结构设计、构造方法的探究。目前,国内已陆续有大量的学者对于民国时期钢筋混凝土建筑做出了相应的研究。但对于具体结构构件的受力性能分析以及理论计算模型还不够完善。本文选择民国时期的钢筋混凝土梁的抗剪性能研究做为题目,利用民国时期的建筑构造材料、制作工艺、设计和计算方法,尽可能复原一批民国时期的钢筋混凝土梁和拉拔构件,并对其进行力学试验,分析钢筋混凝土的粘结滑移与梁体的受力情况,并利用Ansys有限元辅助模拟技术,对其结果进行归纳总结。首先,对民国时期钢筋-混凝土材料构造、设计原理等内容的调查研究。介绍了民国时期文献中的材料特征、理论原理以及设计方法;调研了三座现存的民国钢筋混凝土建筑,对其梁的配筋情况、抗剪承载力等进行统计;其次,对于民国时期钢筋-混凝土的粘结滑移性能做了试验研究。试验选取了民国特有的三种主要受力钢筋,制作了13组拉拔试块,并做加载试验。最后对试验结果做线性回归,得到三种钢筋的粘结滑移曲线的表达式和曲线图像。接着,对民国时期钢筋-混凝土梁的抗剪性能做了试验研究。试验制作了6根梁构件,采用四点加载的方式对其加载,对其破坏模式、裂缝开展情况、跨中挠度情况以及抗剪承载力等方面进行了研究。最后,提出考虑了粘结滑移效应的钢筋混凝土梁内力拱-改进桁架的力学模型,推导了混凝土梁的剪力计算公式,并在拉拔试验中得到的粘结滑移曲线的基础上,利用Ansys有限元对试验模型进行模拟。分别计算了考虑粘结滑移和不考虑粘结滑移两种情况下,梁体的抗剪承载力的差异。本研究旨在为民国时期钢筋混凝土建筑的结构安全评估提供理论和计算方面的指导,为民国钢筋混凝土建筑的保护修缮设计提供科学依据。
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