基于监测数据的混凝土梁力学行为演化分析开题报告

1. 研究目的与意义

中国有广阔的领土，不够均匀的经济发展水平。 高速公路桥梁的开发还主要在大型和广泛的大中型桥梁上，而桥是穿过河流、湖泊、深谷和其他障碍的人工结构，甚至还承载着两岸的交流，它们是交通互联的重要节点和重要项目，是国民经济发展和社会生活安全的重要保障。桥梁产业的发展有效地解决了钢铁、水泥、能源等传统产业的过剩产量，促进了新材料、智能制造、先进设备、新一代信息技术、能源保护和环境保护、物流、运输、房地产等产业整合等战略性新兴产业的积极发展，而我国的桥梁现仍然主要强调混凝土结构，而混凝土桥梁的受力位置不一样，受力产生的状态也不一样，通过对其的力学性能分析，从而提前得出桥梁的受力特点，从而有效对桥梁做好养护以及防护等工作，使桥梁的结构功能符合三项功能要求，即安全性，在正常施工和正常使用的时候，能够承受不确定发生的种种作用，在设计规定的偶然事件发生后，还能保持所需要的整体稳定性，适用性，即在使用期限的时间内有良好的工作性能，也就是没有影响使用的太宽的裂缝，过大的振幅和频率，以及过大的变形等，耐久性，即在正常维护下有足够的耐久性能，如结构材料的风化，腐蚀和老化不会超出相应的限度,从而达到保护的目的

2. 研究内容和预期目标

主要研究应用较广的T型梁的力学行为演化分析，得到载荷与变形之间的关系 ，也就是材料在各种条件下的变形与断裂行为 ，根据实验所得的数据计算梁的受力状态，一种是沿弯矩最大截面的破坏，由于破坏截血与构件的期线垂直故称为受弯构件的正截面破坏，另一种是沿剪力最大截面或剪力和弯矩都较大截面的破坏，由于破坏截面与构件斜交，故称为受弯构件的斜截面破坏，而在受弯构件主要承受剪力作用或剪力和弯矩共同作用的区段，通常出现斜裂缝，有可能发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏，根据特点，所以应当进行T型梁受弯构件正截面的受力计算，受弯构件斜截面的受力计算，现在的有限元软件可以将复杂的问题通过模块的组合进行模拟，通过我们的实验数据与图形数据，即像结构的材料性质，荷载种类，几何大小，形状，对力学分析十分有效，而且能自动选择荷载变量的大小，能连续调节以达到精确的效果，准确而方便，所以最后在根据有限元软件建模与实验数据计算结果进行对比，进行检验,学习并以此对T型梁进行实验模拟，来加深对有限元软件的使用

3. 研究的方法与步骤

先用实验室的T型梁进行实验，得到受弯，受压，各种荷载的实验数据，根据知网文献查阅与课本找到适合的计算公式以及计算方法，如对于现浇楼盖中的连续梁跨中截面承受正弯矩，截面上部受压，下部受拉，所以跨中截面按T形截面计算，同时也得根据矩形应力图中和轴位置的不同，此时将T形截面受弯构件分为两种情况，一种为第一类T形截面，另一种为第二类T形截面，二者的差别为第一类的中和轴处在受压翼源内，而第二类的中和轴在梁肋部，判断完毕后，再根据种类选择相应计算方式即刻得到受弯构件正截面受弯承载力，之后在根据实验结果进行计算，得到混凝土T型梁的各种受力数据，分析梁的受力状态，再进行有限元建模进行实验模拟，得到混凝土T型梁的弯矩图，剪力图以及其他计算数据与图，总结对比各个参数的实测值与理论值

4. 参考文献

[1] Branko Gli?i? and Daniele Inaudi. Fiber optic methods for structural health monitoring [M]. Chichester: John WileySons, Ltd, 2007 [2] Branko Gli?i?. Fiber optic sensors and behavior in concrete at early age [D]. Lausanne: Swiss Federal Institute of Technology, 2000 [3] Branko Gli?i?. Influence of the gauge length on the accuracy of long-gauge sensors employed in monitoring of prismatic beams [J]. Measurement Science and Technology, 2011, 22:1―13 [4] Branko Gli?i? and Yao Yao. Fiber optic method for health assessment of pipelines subjected to earthquake-induced ground movement [J]. Structural Health Monitoring, 2013, 11(6): 696―711 [5] Li Suzhen and Wu Zhishen. Development of distributed long-gauge fiber optic sensing system for structural health monitoring [J]. Structural Health Monitoring 2007, 6(2): 133-143 [6] Wu Zhishen and Li Suzhen. A non-baseline algorithm for damage locating in flexural structures using dynamic distributed macro-strain responses [J]. Earthquake Engineering Structural Dynamics, 2007, 36(9): 1109―1125 [7] Hong Wan. Study on the structural health monitoring system based on distributed long-gage FBG sensing technologies and software development [D]. Nanjing: Southeast University, 2014 (in Chinese) [8] Bin Xu. Element level parametric identification using axial macro-strain time series. WSEAS Transactions on Information Science and Applications, 2006, 17(3): 1260―1265. [9] 田石柱, 温科, 王大鹏. 基于长标距光纤光栅传感器的钢梁损伤定位研究 [J]. 激光与光电子学进展, 2013, 50(4): 040603. [10] 田石柱, 温科, 王大鹏. 基于长标距FBG传感器宏应变技术的损伤识别研究 [J]. 激光与光电子学进展, 2014, 51(1): 010604. [11] 庞香润, 王大鹏. FBG 宏应变传感器的混凝土梁斜裂缝监测[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54(12): 120603. [12] 赵柏冬，吴迪，李文全，某简支T型梁桥动静载试验研究，1008 - 1402 (2020)04 - 0014 -03[13] 金国海，蒋勇，王旭燚，陈闯，平转桥梁转动体系受力分析，1009-7716( 2020)08-0153-04[14] 陈敏，高速公路中先简支后连续T型梁桥空间受力分析，2014[15] 杨晨星，钢筋混凝土T型截面开孔梁受弯承载力有限元分析，2014

5. 计划与进度安排

[1]3月1 日- 3月21日实习报告，提交报告日记

[2] 3月22日- 3月28日 文献检索，提交开题报告

[2] 3月29日- 4月11日 论文研究，提交外文翻译初稿