GFRP管實(shí)心混凝土長(zhǎng)柱力學(xué)性能研究
本文關(guān)鍵詞:GFRP管實(shí)心混凝土長(zhǎng)柱力學(xué)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的需求,實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目涉及的工程環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,尤其是沿海與海洋工程項(xiàng)目的增多,使得耐腐蝕性能良好的FRP組合結(jié)構(gòu)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,其中包括GFRP管混凝土組合柱。因此,在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域深入廣泛地開(kāi)展該類構(gòu)件受力性能的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析十分必要。目前關(guān)于GFRP管混凝土柱的研究絕大多數(shù)是針對(duì)組合短柱,而實(shí)際工程中還存在著大量長(zhǎng)細(xì)比較大的柱。為了豐富中長(zhǎng)柱研究領(lǐng)域的成果,本文首先對(duì)GFRP管組合長(zhǎng)柱進(jìn)行了軸壓和低周往復(fù)加載試驗(yàn),結(jié)果表明該類構(gòu)件具有良好的軸壓和抗震性能,且GFRP纖維纏繞角度的變化對(duì)長(zhǎng)柱的力學(xué)性能有所影響。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)不同工況下的組合長(zhǎng)柱進(jìn)行了軸壓和抗震性能數(shù)值模擬研究,得出長(zhǎng)細(xì)比、軸壓比和GFRP纖維纏繞角度等因素的變化對(duì)該類構(gòu)件的軸向荷載位移曲線、滯回曲線和骨架曲線等表征構(gòu)件力學(xué)性能的曲線的影響規(guī)律。同時(shí)基于試驗(yàn)和數(shù)值分析結(jié)果提出了GFRP管混凝土組合長(zhǎng)柱軸壓承載力的計(jì)算公式,重點(diǎn)說(shuō)明了穩(wěn)定系數(shù)和側(cè)向作用力提高系數(shù)的確定方法,并驗(yàn)證了公式的合理性。此外,通過(guò)對(duì)有限元模擬結(jié)果的分析,建立了組合長(zhǎng)柱滯回曲線的簡(jiǎn)化模型,并對(duì)簡(jiǎn)化模型的主要參數(shù)進(jìn)行了回歸和推導(dǎo),得出其基本計(jì)算方法。
【關(guān)鍵詞】:GFRP管組合長(zhǎng)柱 軸壓承載力 抗震性能 滯回模型
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU398.9
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 符號(hào)說(shuō)明9-11
- 一、主要符號(hào)9-11
- 第1章 緒論11-18
- 1.1 課題研究的背景及意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 FRP約束混凝土組合長(zhǎng)柱的軸心受壓性能研究12-13
- 1.2.2 FRP約束混凝土組合長(zhǎng)柱的偏壓性能研究13-14
- 1.2.3 FRP約束混凝土組合長(zhǎng)柱的抗震性能研究14-16
- 1.3 課題研究的主要內(nèi)容16-17
- 1.4 本課題研究的創(chuàng)新點(diǎn)17-18
- 第2章 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱力學(xué)性能試驗(yàn)研究18-33
- 2.1 試件的設(shè)計(jì)與制作18-19
- 2.2 材料力學(xué)性能試驗(yàn)19-20
- 2.3 組合長(zhǎng)柱的軸壓試驗(yàn)研究20-27
- 2.3.1 試驗(yàn)加載設(shè)備和加載法則21-22
- 2.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定22
- 2.3.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果22-27
- 2.4 組合長(zhǎng)柱的抗震性能試驗(yàn)研究27-32
- 2.4.1 試驗(yàn)加載設(shè)備和加載制度27-29
- 2.4.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定29
- 2.4.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果29-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第3章 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱極限承載力有限元分析33-53
- 3.1 概述33-35
- 3.1.1 ABAQUS有限元功能與應(yīng)用33-34
- 3.1.2 ABAQUS軟件介紹34-35
- 3.1.3 有限單元法概述35
- 3.2 材料的本構(gòu)關(guān)系35-43
- 3.2.1 混凝土的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系35-37
- 3.2.2 混凝土塑性損傷因子計(jì)算37-38
- 3.2.3 GFRP管的工程參數(shù)38-41
- 3.2.4 Hashin失效準(zhǔn)則41-43
- 3.3 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱有限元分析工況43
- 3.4 有限元模型的建立43-46
- 3.4.1 單元選取和參數(shù)設(shè)定43-44
- 3.4.2 模型網(wǎng)格的劃分和邊界條件的設(shè)定44-45
- 3.4.3 分析步的定義和求解過(guò)程45-46
- 3.5 模型計(jì)算結(jié)果46-52
- 3.5.1 不同長(zhǎng)細(xì)比構(gòu)件的荷載位移曲線分析46-50
- 3.5.2 不同纖維纏繞角度構(gòu)件的荷載位移曲線分析50-52
- 3.6 本章小結(jié)52-53
- 第4章 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱承載力計(jì)算方法53-59
- 4.1 GFRP管混凝土組合短柱計(jì)算模型53-55
- 4.2 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱穩(wěn)定系數(shù)55-58
- 4.3 本章小結(jié)58-59
- 第5章 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱抗震性能有限元分析59-89
- 5.1 GFRP管混凝土長(zhǎng)柱有限元模型參數(shù)59
- 5.2 混凝土模型滯回規(guī)則59-61
- 5.3 有限元模型的建立及加載方式61-62
- 5.4 收斂準(zhǔn)則62
- 5.5 屈服位移的確定62-64
- 5.6 數(shù)值分析結(jié)果的驗(yàn)證64-66
- 5.7 滯回性能參數(shù)分析66-77
- 5.7.1 軸壓比對(duì)滯回性能的影響分析66-70
- 5.7.2 長(zhǎng)細(xì)比對(duì)滯回性能的影響分析70-73
- 5.7.3 纖維纏繞角度對(duì)滯回性能的影響分析73-77
- 5.8 骨架曲線參數(shù)分析77-87
- 5.8.1 軸壓比對(duì)骨架曲線的影響分析77-80
- 5.8.2 長(zhǎng)細(xì)比對(duì)骨架曲線的影響分析80-84
- 5.8.3 纖維纏繞角度對(duì)骨架曲線的影響分析84-87
- 5.9 本章小結(jié)87-89
- 第6章 P-△滯回曲線的簡(jiǎn)化模型89-103
- 6.1 基本假定89-90
- 6.2 滯回曲線模型參數(shù)的確定90-101
- 6.2.1 彈性階段等效剛度K_a90-91
- 6.2.2 A點(diǎn)屈服荷載P_V的計(jì)算91-95
- 6.2.3 B點(diǎn)極限荷載P_u的確定95-96
- 6.2.4 B點(diǎn)極限位移△_u的確定96-98
- 6.2.5 彈塑性階段剛度K_V的確定98
- 6.2.6 骨架曲線第三階段剛度K_T的確定98-100
- 6.2.7 卸載階段剛度K_d的確定100-101
- 6.3 本章小結(jié)101-103
- 第7章 結(jié)論和展望103-106
- 7.1 結(jié)論103-104
- 7.2 展望104-106
- 參考文獻(xiàn)106-110
- 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果110-111
- 致謝111
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:GFRP管實(shí)心混凝土長(zhǎng)柱力學(xué)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):446608
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