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系統識別號 U0026-1808201110573700
論文名稱(中文) 後置式化學黏著錨栓承受拉力與剪力相互作用之數值分析研究
論文名稱(英文) Numerical Study of Postinstalled Chemical Adhesive Anchors under Tension and Shear Loading
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 唐立勳
研究生(英文) Li-Syun Tang
學號 n66984010
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 119頁
口試委員 指導教授-朱世禹
口試委員-劉玉文
口試委員-朱聖浩
中文關鍵字 化學錨栓  非線性有限元素法  植筋工程  鋼筋混凝土 
英文關鍵字 chemical adhesive anchors  nonlinear analysis  rebar-planting anchorage  reinforced concrete 
學科別分類
中文摘要 本文探討化學錨栓埋置於鋼筋混凝土中承受拉力與剪力相互作用之數值分析,使用有限元素(Finite Element,FE)分析軟體ABAQUS模擬三維化學錨栓受力之破壞行為。文中總共分析了112根化學錨栓,分析參數分別為混凝土強度(105kgf/cm^2、140kgf/cm^2、210kgf/cm^2 、280kgf/cm^2 )、埋入深度(12.5 cm、18cm)、距離混凝土邊緣(10cm、20cm)及不同受力方式(受拉、受剪及兩者同時作用),針對數值模擬提出一非線性模式,來預測化學錨栓埋置於鋼筋混凝土中承受外力時的強度,並與前人試驗所得數據比較驗證。本文分析結果與試驗值相比較,當化學錨栓同時承受拉力與剪力作用時,分析結果皆能有效預測試驗值,本文所建議之分析模式能夠預測化學錨栓受力後之強度。文中更進一步以化學錨栓模型為基礎應用於植筋工程,並將分析結果與國內外規範之強度計算公式相比較。結果顯示,規範計算值與分析結果在抗拉強度較為符合,而抗剪強度在設計公式上則趨於保守。
英文摘要 An ABAQUS-based three-dimensional (3-D) nonlinear finite element analysis is used in this study to simulate the behavior of chemical adhesive anchors embedded in reinforced concrete under pure tension, pure shear, or combined loadings. The amount of 112 chemical adhesive anchors are analyzed in this study according to the relevant parameters including the concrete strength (105kgf/cm^2,140kgf/cm^2,210kgf/cm^2, and280kgf/cm^2 ), the burying depth of anchors (12.5cm and 18cm), and the distance from the edge of model (10cm and 20cm). A nonlinear numerical simulation model to predict the ultimate loading capacity of chemical adhesive anchors is proposed and compared with the testing results. It demonstrates that the proposed numerical model can be used to predict the behavior of chemical adhesive anchors under combined tension and shear loading. While the proposed model is applied to the rebar-planting anchorage, comparisons between the analytical results and those calculated by the design codes show that the predicted tensile strengths are closer whereas shear strength suggested by the design code is conservative.
論文目次 摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章 緒 論 1
1-1前言 1
1-2研究動機與目的 2
1-3文獻回顧 4
1-3-1 化學錨栓受拉力之相關文獻 4
1-3-2 化學錨栓受剪力之相關文獻 6
1-3-3 軟體分析化學錨栓之相關文獻 6
1-4研究內容與方法 8
第二章 錨栓受力行為與其受力計算公式 11
2-1 錨栓受力之破壞模式 11
2-2 錨栓受力之設計規範 13
2-3 錨栓受拉力強度計算 15
2-4 錨栓受剪力強度計算 22
第三章 化學錨栓受力於RC試體之 33
數值分析與試值比對驗證 33
3-1 ABAQUS有限元分析軟體簡介 33
3-2 有限元非線性之分析流程 34
3-3 非線性之基本假設與設定 35
3-3-1 分析基本假設 35
3-3-2 邊界條件設定 36
3-3-3 幾何接觸處理 36
3-3-4 材料元素與網格分割設定 37
3-4 材料行為與其組成律 38
3-4-1 無裂縫混凝土 38
3-4-2 竹節鋼筋 41
3-4-3 後置式錨栓 44
3-4-4 黏著劑 44
3-5 化學錨栓拉拔試體之數植分析與其試值比對驗證 46
3-5-1 錨栓拉拔試驗之概述 46
3-5-2 錨栓拉拔分析流程簡介 47
3-5-3 分析結果與試驗值比較 49
第四章ABAQUS應用於受拉剪錨栓試體之 64
數值分析與其試值比較 64
4-1 承受拉力與剪力相互作用之錨栓試體 64
4-1-1 試體簡介 64
4-1-2 試驗簡介 65
4-1-3 模態建立 65
4-1-4 網格設定 67
4-2不同混凝土強度錨栓試體承受拉力及剪力之分析 69
4-2-1 混凝土強度 69
4-2-2 混凝土強度 70
4-2-3 混凝土強度 71
4-2-4 混凝土強度 72
4-3 小結 73
第五章 ABAQUS應用於植筋工程之 100
數值分析與比較 100
5-1 前言 100
5-2 植筋模型試體規劃 101
5-3 植筋試體承受拉力與剪力之分析結果 102
5-4 分析結果與植筋受力計算公式比較 103
5-5 小結 105
第六章 結論與建議 113
6-1 結論 113
6-2建議 115
參考文獻 116

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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2012-08-26起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2016-08-26起公開。


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