圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土軸壓短柱力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 08:59
圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土柱是指內(nèi)外波紋鋼管之間,澆筑混凝土而且在混凝土里面配鋼筋,形成一種新型的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本文對(duì)圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土短柱(DSCSP)和圓空心鋼筋混凝土短柱(RC)進(jìn)行了軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究與有限元分析,并采用有限元參數(shù)分析和試驗(yàn)的結(jié)果,建立圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土短柱的軸壓承載力公式。具體完成的內(nèi)容如下:(1)對(duì)9個(gè)圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土短柱和3個(gè)圓空心鋼筋混凝土短柱進(jìn)行軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究。DSCSP試件的試驗(yàn)以內(nèi)波紋鋼管的壁厚為1.19mm,外波紋鋼管的壁厚分別為1.19mm、1.42mm、1.65mm,含鋼率4.1%、4.5%和5.1%和配筋率0.95%、0.93%和0.94%為重要控制參數(shù);RC試件的試驗(yàn)以配筋率為5.05%為重要控制參數(shù)。(2)對(duì)試驗(yàn)的破壞模式、荷載-變形曲線、荷載-應(yīng)變曲線、荷載-應(yīng)力曲線和波紋鋼管應(yīng)力進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土短柱的破壞為剪切破壞,而圓空心鋼筋混凝土短柱的破壞為壓潰破壞。在含鋼率相等的條件下,圓中空夾層波紋鋼管鋼筋混凝土軸壓短柱的承載力與圓空心鋼筋混凝土軸壓短柱的承載力相...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
鋼筋混凝土的典型截面
(a) 圓形空心鋼筋混凝土的典型截面 (b) 方形空心鋼筋混凝土的典型截面圖 1-2 空心鋼筋混凝土的典型截面后來(lái)出現(xiàn)了鋼管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube 簡(jiǎn)稱 CFST)如圖 1種結(jié)構(gòu)由于混凝土的填充,使鋼管只能向外部屈曲,提高了鋼管的局部穩(wěn)。采用鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量大大減少,構(gòu)件截面尺寸大大減小,結(jié)重大大減輕,有利于抗震設(shè)計(jì)。核心混凝土可吸收大量的熱能,因此鋼管土在火災(zāi)后仍保持較好的整體性,耐火性能優(yōu)越。與鋼筋混凝土相比,鋼凝土在施工時(shí)直接利用鋼管充當(dāng)模板,極大程度上簡(jiǎn)化了連接構(gòu)造、施工和施工方法,與不同的型鋼柱相比,其焊縫短,柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單;而與鋼筋土相比則可免除支模,綁扎鋼筋和拆模等工序。這些施工特點(diǎn)符合現(xiàn)代施術(shù)工業(yè)化的要求,可大量節(jié)約勞動(dòng)力及工程造價(jià)。鋼管混凝土以其自身優(yōu)力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果不言而喻。鋼管混凝土柱與鋼筋混柱相比可減少混凝土用量約 80%,自重減輕約 69.9%,而與鋼結(jié)構(gòu)柱相比節(jié)約鋼材 50%左右[4]。雖然鋼管混凝土的優(yōu)勢(shì)多,但是由于截面尺寸小也承擔(dān)較大的荷載,不適合作為橋墩。為了加大截面尺寸,研究者就提出中
圖 1-2 空心鋼筋混凝土的典型截面后來(lái)出現(xiàn)了鋼管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube 簡(jiǎn)稱 CFST)如圖 1-3,結(jié)構(gòu)由于混凝土的填充,使鋼管只能向外部屈曲,提高了鋼管的局部穩(wěn)定采用鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量大大減少,構(gòu)件截面尺寸大大減小,結(jié)構(gòu)大大減輕,有利于抗震設(shè)計(jì)。核心混凝土可吸收大量的熱能,因此鋼管混在火災(zāi)后仍保持較好的整體性,耐火性能優(yōu)越。與鋼筋混凝土相比,鋼管土在施工時(shí)直接利用鋼管充當(dāng)模板,極大程度上簡(jiǎn)化了連接構(gòu)造、施工工施工方法,與不同的型鋼柱相比,其焊縫短,柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單;而與鋼筋混相比則可免除支模,綁扎鋼筋和拆模等工序。這些施工特點(diǎn)符合現(xiàn)代施工工業(yè)化的要求,可大量節(jié)約勞動(dòng)力及工程造價(jià)。鋼管混凝土以其自身優(yōu)越學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果不言而喻。鋼管混凝土柱與鋼筋混凝相比可減少混凝土用量約 80%,自重減輕約 69.9%,而與鋼結(jié)構(gòu)柱相比則約鋼材 50%左右[4]。雖然鋼管混凝土的優(yōu)勢(shì)多,但是由于截面尺寸小也可擔(dān)較大的荷載,不適合作為橋墩。為了加大截面尺寸,研究者就提出中空鋼管混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圓形截面中空夾層鋼管混凝土短柱復(fù)合受力試驗(yàn)研究[J]. 黃宏,孫微,陳夢(mèng)成,曾根平. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2014[J]. 馬建,孫守增,楊琦,趙文義,王磊,馬勇,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊,康軍. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]圓中空夾層鋼管混凝土壓扭構(gòu)件有限元分析[J]. 黃宏,郭曉宇,陳夢(mèng)成. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(S1)
[4]圓中空夾層鋼管混凝土軸壓短柱承載力研究[J]. 王羨農(nóng),高從超,王囡囡. 河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[5]我國(guó)道路橋梁建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 張文州. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2013(12)
[6]鋼筋混凝土空心橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 杜修力,陳明琦,韓強(qiáng). 振動(dòng)與沖擊. 2011(11)
[7]圓中空夾層鋼管混凝土內(nèi)管徑厚比限值探討[J]. 黃宏. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]雙圓夾層鋼管混凝土柱軸壓承載力計(jì)算[J]. 聶建國(guó),廖彥波. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(03)
[9]圓中空夾層鋼管混凝土柱承載力研究[J]. 趙均海,郭紅香,魏雪英. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(01)
碩士論文
[1]季凍地區(qū)波紋鋼管涵洞的應(yīng)用研究[D]. 張勁松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):2954704
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
鋼筋混凝土的典型截面
(a) 圓形空心鋼筋混凝土的典型截面 (b) 方形空心鋼筋混凝土的典型截面圖 1-2 空心鋼筋混凝土的典型截面后來(lái)出現(xiàn)了鋼管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube 簡(jiǎn)稱 CFST)如圖 1種結(jié)構(gòu)由于混凝土的填充,使鋼管只能向外部屈曲,提高了鋼管的局部穩(wěn)。采用鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量大大減少,構(gòu)件截面尺寸大大減小,結(jié)重大大減輕,有利于抗震設(shè)計(jì)。核心混凝土可吸收大量的熱能,因此鋼管土在火災(zāi)后仍保持較好的整體性,耐火性能優(yōu)越。與鋼筋混凝土相比,鋼凝土在施工時(shí)直接利用鋼管充當(dāng)模板,極大程度上簡(jiǎn)化了連接構(gòu)造、施工和施工方法,與不同的型鋼柱相比,其焊縫短,柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單;而與鋼筋土相比則可免除支模,綁扎鋼筋和拆模等工序。這些施工特點(diǎn)符合現(xiàn)代施術(shù)工業(yè)化的要求,可大量節(jié)約勞動(dòng)力及工程造價(jià)。鋼管混凝土以其自身優(yōu)力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果不言而喻。鋼管混凝土柱與鋼筋混柱相比可減少混凝土用量約 80%,自重減輕約 69.9%,而與鋼結(jié)構(gòu)柱相比節(jié)約鋼材 50%左右[4]。雖然鋼管混凝土的優(yōu)勢(shì)多,但是由于截面尺寸小也承擔(dān)較大的荷載,不適合作為橋墩。為了加大截面尺寸,研究者就提出中
圖 1-2 空心鋼筋混凝土的典型截面后來(lái)出現(xiàn)了鋼管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube 簡(jiǎn)稱 CFST)如圖 1-3,結(jié)構(gòu)由于混凝土的填充,使鋼管只能向外部屈曲,提高了鋼管的局部穩(wěn)定采用鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量大大減少,構(gòu)件截面尺寸大大減小,結(jié)構(gòu)大大減輕,有利于抗震設(shè)計(jì)。核心混凝土可吸收大量的熱能,因此鋼管混在火災(zāi)后仍保持較好的整體性,耐火性能優(yōu)越。與鋼筋混凝土相比,鋼管土在施工時(shí)直接利用鋼管充當(dāng)模板,極大程度上簡(jiǎn)化了連接構(gòu)造、施工工施工方法,與不同的型鋼柱相比,其焊縫短,柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單;而與鋼筋混相比則可免除支模,綁扎鋼筋和拆模等工序。這些施工特點(diǎn)符合現(xiàn)代施工工業(yè)化的要求,可大量節(jié)約勞動(dòng)力及工程造價(jià)。鋼管混凝土以其自身優(yōu)越學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果不言而喻。鋼管混凝土柱與鋼筋混凝相比可減少混凝土用量約 80%,自重減輕約 69.9%,而與鋼結(jié)構(gòu)柱相比則約鋼材 50%左右[4]。雖然鋼管混凝土的優(yōu)勢(shì)多,但是由于截面尺寸小也可擔(dān)較大的荷載,不適合作為橋墩。為了加大截面尺寸,研究者就提出中空鋼管混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圓形截面中空夾層鋼管混凝土短柱復(fù)合受力試驗(yàn)研究[J]. 黃宏,孫微,陳夢(mèng)成,曾根平. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2014[J]. 馬建,孫守增,楊琦,趙文義,王磊,馬勇,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊,康軍. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2014(05)
[3]圓中空夾層鋼管混凝土壓扭構(gòu)件有限元分析[J]. 黃宏,郭曉宇,陳夢(mèng)成. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(S1)
[4]圓中空夾層鋼管混凝土軸壓短柱承載力研究[J]. 王羨農(nóng),高從超,王囡囡. 河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[5]我國(guó)道路橋梁建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 張文州. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2013(12)
[6]鋼筋混凝土空心橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 杜修力,陳明琦,韓強(qiáng). 振動(dòng)與沖擊. 2011(11)
[7]圓中空夾層鋼管混凝土內(nèi)管徑厚比限值探討[J]. 黃宏. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]雙圓夾層鋼管混凝土柱軸壓承載力計(jì)算[J]. 聶建國(guó),廖彥波. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(03)
[9]圓中空夾層鋼管混凝土柱承載力研究[J]. 趙均海,郭紅香,魏雪英. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(01)
碩士論文
[1]季凍地區(qū)波紋鋼管涵洞的應(yīng)用研究[D]. 張勁松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):2954704
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