發(fā)布時間：2017-10-23 11:12

  本文關(guān)鍵詞：雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能試驗研究

  更多相關(guān)文章： 組合柱 抗震性能 配鋼率 空間鋼構(gòu)架混凝土 套箍指標(biāo)

【摘要】：空間鋼構(gòu)架混凝土結(jié)構(gòu)是一種空腹式鋼骨混凝土結(jié)構(gòu),在課題組已進行了的大量空間鋼構(gòu)架混凝土結(jié)構(gòu)的靜力性能和抗震性能試驗研究中發(fā)現(xiàn),空間鋼構(gòu)架對核心區(qū)混凝土有較好的約束作用,改善了混凝土的力學(xué)性能。本文是在課題組研究的基礎(chǔ)上,提出了一種新型組合柱——雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱,即在空間鋼構(gòu)架混凝土柱中內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架混凝土而形成的組合柱。通過進行低周反復(fù)荷載的試驗研究和有限元模擬,探索雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱的抗震性能。以配鋼率(外側(cè)空間鋼構(gòu)架的弦桿肢長)、軸壓比、外側(cè)鋼骨架形式、Qg埋鋼骨架形式等為設(shè)計參數(shù),設(shè)計制作了7個雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱試件,進行了雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能試驗研究。試驗結(jié)果表明,雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱有很高的承載力,滯回曲線較為飽滿,無明顯的捏縮現(xiàn)象,表現(xiàn)出良好的延性和耗能能力;隨著外側(cè)弦桿(角鋼)肢長的增大,雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱的峰值荷載及變形能力有所提高。通過ABAQUS有限元軟件建立了與試驗參數(shù)相同的雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱模型,在與試驗驗證吻合的基礎(chǔ)上,本文以內(nèi)外配鋼率、內(nèi)外配箍率、軸壓比和外側(cè)鋼骨架形式作為參數(shù),進行了多組模擬分析。模擬結(jié)果表明,隨著內(nèi)外弦桿(角鋼)肢長、內(nèi)外橫向綴條寬度的增大,軸壓比的減小,內(nèi)外橫向綴條的間距減小,雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱的承載力和延性將得到提高。在試驗研究和模擬分析的基礎(chǔ)上,本文探索了雙空間鋼構(gòu)架對混凝土的約束機理。分析結(jié)果表明,雙空間鋼構(gòu)架約束混凝土的效果可以用空間鋼構(gòu)架混凝土的套箍指標(biāo)(ξ)來表示。雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱在低周往復(fù)荷載作用下的承載力與軸壓比(n)、內(nèi)外配鋼率(ρ_(cc))、外側(cè)空間鋼構(gòu)架混凝土的套箍指標(biāo)(ξ_1)和Qg埋空間鋼構(gòu)架混凝土的套箍指標(biāo)(ξ_2)都大致呈線性關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：組合柱 抗震性能 配鋼率 空間鋼構(gòu)架混凝土 套箍指標(biāo)
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9;TU352.11
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-20
• 1.2.1 鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)12-15
• 1.2.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)15-17
• 1.2.3 鋼管混凝土芯柱17-18
• 1.2.4 空間鋼構(gòu)架混凝土柱18-20
• 1.3 課題的主要工作20-22
• 第二章 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能試驗概況22-36
• 2.1 試驗?zāi)康?/span>22
• 2.2 試件設(shè)計及制作22-28
• 2.2.1 試件設(shè)計22-27
• 2.2.2 試件制作27-28
• 2.3 試件材料28-30
• 2.3.1 混凝土材性指標(biāo)28-29
• 2.3.2 鋼材材性指標(biāo)29-30
• 2.4 加載裝置及加載制度30-33
• 2.4.1 加載裝置30-32
• 2.4.2 加載制度32-33
• 2.5 試驗量測33-35
• 2.5.1 測量內(nèi)容33
• 2.5.2 測點布置33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能試驗結(jié)果分析36-63
• 3.1 試件破壞形態(tài)36-40
• 3.1.1 破壞形態(tài)描述36-39
• 3.1.2 破壞形態(tài)分析39-40
• 3.2 滯回曲線40-42
• 3.3 骨架曲線42-45
• 3.4 耗能能力45-48
• 3.5 剛度退化48-50
• 3.6 承載力退化50-51
• 3.7 延性分析51-53
• 3.7.1 位移延性系數(shù)51-52
• 3.7.2 層間彈塑性位移角52-53
• 3.8 應(yīng)變分析53-62
• 3.8.1 不同試件的鋼材應(yīng)變53-60
• 3.8.2 同一試件的鋼材部分應(yīng)變比較60-62
• 3.9 本章小結(jié)62-63
• 第四章 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能有限元分析63-79
• 4.1 材料本構(gòu)關(guān)系63-65
• 4.1.1 混凝土的本構(gòu)關(guān)系63-64
• 4.1.2 鋼材的本構(gòu)關(guān)系64-65
• 4.2 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能有限元模型的建立65-67
• 4.2.1 創(chuàng)建Part部件和Aseembly裝配模型65
• 4.2.2 定義Property屬性65-66
• 4.2.3 定義Interaction相互作用66
• 4.2.4 設(shè)置Step分析步和Load載荷66
• 4.2.5 單元選擇及Mesh網(wǎng)格劃分66-67
• 4.2.6 提交Job分析作業(yè)和求解方法67
• 4.3 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱非線性有限元結(jié)果與試驗結(jié)果對比67-69
• 4.4 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱抗震性能有限元非線性分析69-78
• 4.4.1 有限元參數(shù)分析的設(shè)置69
• 4.4.2 有限元不同參數(shù)分析69-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 雙空間鋼構(gòu)架混凝土柱承載力影響因素分析79-86
• 5.1 機理分析79-83
• 5.1.1 外側(cè)空間鋼構(gòu)架混凝土柱的約束機理80-82
• 5.1.2 Qg埋空間鋼構(gòu)架混凝土柱的約束機理82-83
• 5.2 承載力影響因素分析83-85
• 5.3 本章小結(jié)85-86
• 第六章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻88-92
• 圖表目錄92-95
• 致謝95-96
• 作者簡介96
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果96

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本文編號：1083093