發(fā)布時間：2018-08-05 09:58

【摘要】：當(dāng)前人們對居住的空間環(huán)境要求越來越高。與普通框架或框剪結(jié)構(gòu)相比,異形柱結(jié)構(gòu)能適應(yīng)對建筑空間使用要求的高度靈活性而被當(dāng)今的多、高層建筑設(shè)計廣泛應(yīng)用。與磚混結(jié)構(gòu)相比結(jié)構(gòu)自重明顯減輕,又避免了使用傳統(tǒng)矩形柱凸出墻體,影響美觀,同時還增加了建筑面積。另外,墻體多采用保溫、隔熱、輕質(zhì)、高效的材料,順應(yīng)了當(dāng)代建筑產(chǎn)業(yè)的大方向,在實際工程中得到廣泛關(guān)注。但由于異形柱截面肢長較長的特點,其抗震性能較普通的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比有所降低,為了使異形柱結(jié)構(gòu)能夠得到更廣泛的應(yīng)用,應(yīng)該從各方面對其深入研究。回顧了國內(nèi)外有關(guān)鋼管混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及存在的問題。根據(jù)平截面假定,得出了十形截面鋼管混凝土異形柱正截面彎矩-曲率關(guān)系計算公式,并利用MATLAB編制了迭代求解軟件。計算結(jié)果表明:由于鋼管在柱截面上布置的特點,在適中的截面含鋼率條件下,十形截面的極限彎矩值較矩形截面極限彎矩值有大幅提高,約提高了2倍左右,并且極限曲率值減小了50%;截面極限曲率受混凝土強度等級的影響明顯,截面極限彎矩和極限曲率受鋼管材料的屈服強度的影響不明顯;增加鋼管截面面積對提高極限彎矩和減小極限曲率具有明顯的效果。利用有限元軟件ADINA,采用彎矩-曲率梁單元,建立了一棟單層鋼管混凝土十形柱靜力彈塑性推覆分析模型,計算結(jié)果表明:混凝土強度的提高有利于承載力提高;改變鋼管強度等級對提高截面承載力的效果并不明顯;鋼管截面面積對改善承載力有顯著效果。破壞時的異形柱柱端極限彎矩值與彎矩-曲率曲線中的極限彎矩相吻合。
[Abstract]:At present, people have higher and higher demands on the living space environment. Compared with common frame or frame shear structure, special-shaped column structure can adapt to the high flexibility of building space, and is widely used in high-rise building design nowadays. Compared with the brick concrete structure, the weight of the structure is obviously reduced, and the traditional rectangular column protruding wall is avoided, which affects the aesthetics and increases the building area at the same time. In addition, the wall adopts heat preservation, heat insulation, light weight and high efficiency materials, which conform to the general direction of contemporary construction industry and get wide attention in practical engineering. However, due to the longer section length of special-shaped columns, the seismic performance of special-shaped columns is lower than that of common reinforced concrete frame structures. In order to make special-shaped column structures more widely used, it should be deeply studied from various aspects. The research status and existing problems of concrete-filled steel tubular special-shaped column structures at home and abroad are reviewed. Based on the assumption of plane section, a formula for calculating the relationship between bending moment and curvature of normal section of concrete-filled steel tubular column with ten sections is obtained, and the iterative solution software is compiled by MATLAB. The results show that due to the arrangement of steel pipes on the column section, under the condition of moderate section steel content, the ultimate moment value of the tenth section is greatly increased than that of the rectangular section, which is about 2 times higher than that of the rectangular section. The ultimate curvature is reduced by 50 and the ultimate curvature of the section is influenced by the strength grade of concrete, but the ultimate bending moment and the ultimate curvature of the section are not affected by the yield strength of the steel tube. Increasing the cross section area of steel tube has obvious effect on increasing ultimate bending moment and reducing limit curvature. Using the finite element software Adina and the moment curvature beam element, a static elastic-plastic push-over model of a single-layer concrete-filled steel tubular column is established. The results show that the increase of concrete strength is beneficial to the improvement of the bearing capacity. The effect of changing the strength grade of steel tube on improving the bearing capacity of section is not obvious, and the section area of steel pipe has remarkable effect on improving the bearing capacity. The ultimate moment values of special-shaped columns at the end of failure are consistent with the limit moment in the moment curvature curve.
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

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本文編號：2165437