【摘要】：隨著我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)格局不斷轉(zhuǎn)變,走一條質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐久性的新型產(chǎn)業(yè)化道路,這是建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。然而混凝土的自重大,而且生產(chǎn)的原材料消耗自然資源,這將嚴(yán)重阻礙建筑行業(yè)的發(fā)展。輕骨料是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫的建筑材料,將它應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)中可以有效地改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。而且輕骨料混凝土的生產(chǎn)是以工業(yè)廢棄物為原材料,這有利于資源二次利用。起初輕骨料混凝土(LWAC)的研究主要應(yīng)用在非承重構(gòu)件中,但它在承重構(gòu)件方面應(yīng)用還不多,型鋼與輕骨料混凝土兩者組合可以很好的互補(bǔ)二者之間的優(yōu)缺點(diǎn)。型鋼嵌入混凝土中不但可以提高其承載力,而且可以提高其變形能力,輕骨料混凝土組合柱充分發(fā)揮著二者的優(yōu)點(diǎn)。本文主要通過(guò)有限元軟件(ABAQUS)模擬輕骨料混凝土組合柱的受力性能,為輕骨料混凝土在建筑工程中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。本文先通過(guò)三個(gè)截面尺寸不同的組合柱在軸心荷載作用下,研究其對(duì)極限承載力的影響,然后把模擬值與理論值對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)輕骨料混凝土應(yīng)用在組合結(jié)構(gòu)中可以不考慮因截面尺寸對(duì)強(qiáng)度的折減。然后通過(guò)九個(gè)組合柱軸心極限承載力模擬,應(yīng)用正交分析法研究其含鋼率、箍筋配箍率、輕骨料強(qiáng)度等級(jí)對(duì)組合柱承載力的影響程度。研究表明輕骨料組合柱的配鋼率改變對(duì)柱承載力影響最小,然而輕骨料混凝土強(qiáng)度的改變對(duì)組合柱承載力的影響最大。其次是箍筋配箍率對(duì)承載力的影響。本文通過(guò)有限元軟件對(duì)輕骨料混凝土組合柱在低周反復(fù)荷載作用下抗震性能進(jìn)行分析,主要考慮軸壓比、剪跨比、體積配箍率對(duì)其抗震性能的影響,然后觀(guān)察模型云圖變化,對(duì)數(shù)據(jù)處理得到各模型對(duì)應(yīng)的滯回曲線(xiàn)、骨架曲線(xiàn)、延性變化、剛度變化的特征,通過(guò)對(duì)柱水平抗剪承載力分析推導(dǎo)出輕骨料組合柱抗剪承載力的簡(jiǎn)化公式,經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)其與模擬值的結(jié)果吻合,可以為以后的研究提供參考。
[Abstract]:With the continuous change of construction industry pattern in our country, it is the development trend of construction industry to take a new industrialization road of light weight, high strength and durability. However, the self-importance of concrete and the consumption of natural resources by raw materials will seriously hinder the development of the construction industry. Lightweight aggregate is a kind of lightweight, high strength and thermal insulation building material. Its application in building structure can effectively improve the mechanical properties of the structure. And light aggregate concrete production is based on industrial wastes as raw materials, which is conducive to the secondary utilization of resources. At first the research of lightweight aggregate concrete (LWAC) is mainly used in non-load-bearing members, but it is not much used in load-bearing members. The combination of steel and lightweight aggregate concrete can complement the advantages and disadvantages of the two. Section steel embedded in concrete can not only improve its bearing capacity, but also improve its deformation ability. The light aggregate concrete composite column has the advantages of both. In this paper, finite element software (Abaqus) is used to simulate the mechanical behavior of lightweight aggregate concrete composite columns, which provides a reference for the application of lightweight aggregate concrete in building engineering. In this paper, the influence of three composite columns with different cross section sizes on ultimate bearing capacity is studied under axial load. Then, by comparing the simulated value with the theoretical value, it is found that the light aggregate concrete can be used in the composite structure without considering the reduction of strength due to the cross-section size. Then, through the simulation of axial ultimate bearing capacity of nine composite columns, the influence of steel content ratio, stirrups ratio and light aggregate strength grade on the bearing capacity of composite columns was studied by orthogonal analysis. The results show that the change of steel ratio of lightweight aggregate composite column has the least influence on the bearing capacity of composite column, but the change of strength of lightweight aggregate concrete has the greatest effect on the bearing capacity of composite column. The second is the effect of stirrups ratio on the bearing capacity. In this paper, the seismic behavior of lightweight aggregate concrete composite columns under low cyclic loading is analyzed by finite element software. The effects of axial compression ratio, shear span ratio and volume hoop ratio on the seismic performance of composite columns are mainly considered, and then the changes of model cloud diagram are observed. The hysteretic curve, skeleton curve, ductility change and stiffness change of each model are obtained by data processing. The simplified formula of shearing capacity of light aggregate composite column is derived by analyzing the horizontal shear bearing capacity of column. It is found that the results are in good agreement with the simulated values, which can be used as a reference for future research.
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU398.9

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10 ;前言[A];“第八屆全國(guó)輕骨料及輕骨料混凝土學(xué)術(shù)討論會(huì)”暨“第二屆海峽兩岸輕骨料混凝土產(chǎn)制與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)”論文集[C];2006年

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本文編號(hào)：2131335