本文關(guān)鍵詞：圓鋼管約束高強(qiáng)鋼筋混凝土柱偏壓力學(xué)性能試驗研究

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【摘要】：鋼管約束鋼筋混凝土柱是在鋼管內(nèi)填充混凝土并設(shè)置鋼筋籠,但鋼管不直接承擔(dān)豎向荷載,主要對核心混凝土起約束作用的一種構(gòu)件。目前,國內(nèi)外對鋼管約束鋼筋混凝土柱的試驗研究主要集中于軸壓和小偏心受壓構(gòu)件,且以往的研究中未采用C80以上的超高強(qiáng)混凝土及HRB500級以上的高強(qiáng)鋼筋,而高強(qiáng)材料的應(yīng)用對于減小柱身自重和截面尺寸效果明顯。本文對采用C80混凝土及HRB500鋼筋的圓鋼管約束鋼筋混凝土柱進(jìn)行了偏壓試驗研究和有限元分析,研究的參數(shù)為偏心距(含大偏心和小偏心構(gòu)件)、長徑比和鋼管徑厚比。研究工作主要內(nèi)容包括:(1)進(jìn)行了12個長徑比為3:1的偏壓短柱試驗研究,試驗參數(shù)為偏心距(25mm、50mm、75mm、87.5mm、100mm)和鋼管徑厚比(D/t=100、133、166)。通過試驗得到了試件的荷載-跨中撓度曲線、荷載-鋼管應(yīng)變曲線、破壞形態(tài),分析了試件的破壞模式、變形性能、鋼管應(yīng)力應(yīng)變發(fā)展規(guī)律和極限承載能力;考察了偏心距和鋼管徑厚比對短柱偏壓力學(xué)性能的影響規(guī)律。(2)進(jìn)行了3個長徑比為6:1的偏壓中長柱試驗研究,試驗參數(shù)為偏心距(50mm、62.5mm、87.5mm)和鋼管徑厚比(D/t=133)。通過試驗得到了試件的荷載-跨中撓度曲線、荷載-鋼管應(yīng)變曲線、破壞形態(tài),分析了試件的破壞模式、變形性能、鋼管應(yīng)力應(yīng)變發(fā)展規(guī)律和極限承載能力;考察了偏心距和鋼管長徑比對中長柱偏壓力學(xué)性能的影響規(guī)律。(3)基于有限元軟件ABAQUS建立了偏壓構(gòu)件的有限元模型,有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)分析,研究了鋼管徑厚比、混凝土強(qiáng)度、鋼筋屈服強(qiáng)度對截面軸力-彎矩相關(guān)曲線的影響,分析了偏心距、長徑比、鋼管徑厚比、混凝土強(qiáng)度、鋼筋屈服強(qiáng)度對偏壓中長柱和長柱彎矩增大系數(shù)δ的影響。本文創(chuàng)新點:對采用C80超高強(qiáng)混凝土及HRB500高強(qiáng)鋼筋的圓鋼管約束鋼筋混凝土偏壓柱進(jìn)行試驗研究。對大偏壓圓鋼管約束高強(qiáng)鋼筋混凝土柱進(jìn)行試驗研究和分析。
【關(guān)鍵詞】：圓鋼管約束鋼筋混凝土 超高強(qiáng)混凝土 高強(qiáng)鋼筋 偏心距 彎矩增大系數(shù) 有限元模型
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 鋼管混凝土9-11
• 1.2.2 鋼管約束混凝土11-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 2 圓鋼管約束高強(qiáng)鋼筋混凝土短柱偏壓試驗研究16-52
• 2.1 引言16
• 2.2 試驗方案16-26
• 2.2.1 試件設(shè)計16-17
• 2.2.2 試件制作17-20
• 2.2.3 材料性能20-22
• 2.2.4 試驗裝置與測量方案22-26
• 2.2.5 加載制度26
• 2.3 試驗結(jié)果分析26-50
• 2.3.1 破壞形態(tài)26-31
• 2.3.2 荷載變形曲線31-36
• 2.3.3 荷載應(yīng)變曲線36-45
• 2.3.4 荷載應(yīng)力曲線45-50
• 2.4 小結(jié)50-52
• 3 圓鋼管約束高強(qiáng)鋼筋混凝土中長柱偏壓試驗研究52-66
• 3.1 引言52
• 3.2 試驗方案52-54
• 3.2.1 試件設(shè)計52-53
• 3.2.2 試件制作53-54
• 3.2.3 試驗裝置與測量方案54
• 3.3 試驗結(jié)果分析54-64
• 3.3.1 破壞形態(tài)54-57
• 3.3.2 荷載變形曲線57-60
• 3.3.3 荷載應(yīng)變曲線60-63
• 3.3.4 荷載應(yīng)力曲線63-64
• 3.4 小結(jié)64-66
• 4 圓鋼管約束高強(qiáng)鋼筋混凝土柱偏壓性能有限元分析66-86
• 4.1 引言66
• 4.2 有限元模型的建立66-68
• 4.2.1 材料本構(gòu)66-67
• 4.2.2 單元類型和網(wǎng)格劃分67
• 4.2.3 單元界面的接觸定義67-68
• 4.2.4 邊界條件68
• 4.3 有限元模型的驗證68-84
• 4.3.1 荷載變形曲線驗證68-71
• 4.3.2 構(gòu)件受力全過程分析71-78
• 4.3.3 圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱模型參數(shù)分析78-82
• 4.3.4 圓鋼管約束鋼筋混凝土中長柱模型參數(shù)分析82-84
• 4.4 小結(jié)84-86
• 5 主要結(jié)論86-88
• 致謝88-90
• 參考文獻(xiàn)90-93

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本文編號：571170