【摘要】：近年來(lái),我國(guó)和國(guó)外學(xué)者對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及節(jié)點(diǎn)、框架的抗震性能、力學(xué)性能等有關(guān)內(nèi)容實(shí)施了多方位研究。大量試驗(yàn)表明,鋼筋混凝土異形柱由于截面高度增加,使名義剪跨比減小,再加上截面寬度減小,破壞時(shí)延性差,異形柱框架結(jié)構(gòu)抗震能力降低。鋼管混凝土承載力高、抗震性能優(yōu)良、防火性能好,日漸成為建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個(gè)方向。鋼管混凝土組合異形柱,由圓鋼管混凝土柱由下而上貫通,通過(guò)若干綴板連接構(gòu)成柱子骨架,并在外部澆筑混凝土而形成,截面布置靈活,可以做到隱藏柱棱、擴(kuò)大房屋使用面積等好處。這種結(jié)構(gòu)的抗震性能、相關(guān)的構(gòu)造與發(fā)展還有待進(jìn)一步研究。利用ABAQUS對(duì)鋼管混凝土組合L形柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元模擬,對(duì)節(jié)點(diǎn)模型在施加軸向壓力的情況下施加水平單調(diào)荷載和往復(fù)荷載,設(shè)置不同軸壓比、不同水平位移加載角度,得到了節(jié)點(diǎn)受力過(guò)程中的應(yīng)變分布以及滯回曲線、骨架曲線,以分析鋼管混凝土組合L形柱節(jié)點(diǎn)抗震性能。并對(duì)鋼筋混凝土L形柱進(jìn)行有限元模擬,通過(guò)應(yīng)變分布、滯回曲線、骨架曲線,分析其抗震性能,與鋼管混凝土L形柱做對(duì)比。結(jié)果表明,在極限破壞狀態(tài)時(shí),雖然鋼管混凝土L形柱外圍混凝土?xí)l(fā)生較大范圍的開(kāi)裂與破碎,但設(shè)置在混凝土柱中鋼管的塑性變形一直保持較小范圍。鋼管混凝土L形柱有可能承受更高的軸壓比,其極限承載力提高,結(jié)構(gòu)變形能力增強(qiáng),結(jié)構(gòu)耗能能力有所提高,抗震性能較好。鋼筋混凝土L形柱可承受的軸壓比較低,在極限破壞狀態(tài)后,耗能性能不佳。
【圖文】：

方體抗壓N/mm2彈性模量N/mm2泊松比單軸抗壓強(qiáng)度 N/mm2單軸抗拉強(qiáng)度 N/mm2受壓剛度恢復(fù)因子0 30000 0.2 20.1 2.01 0.9 元的選取與網(wǎng)格劃分時(shí)不同的單元類型依據(jù)材料的物理屬性和構(gòu)件的幾何特S 中常用的單元圖例見(jiàn)圖 5。其中，功能最強(qiáng)大、模擬范圍最廣。任意形式復(fù)雜、承受任意荷載的模型都可以用實(shí)體單元來(lái)模擬與實(shí)體單元的任意表面相連。殼單元適用于模擬某方向尺寸遠(yuǎn)小的構(gòu)件。桁架單元一般用于模擬軸向受力的構(gòu)件，只能模擬單向，而不能模擬構(gòu)件的受彎情況；根據(jù)對(duì)構(gòu)件壓縮剛度的定義差別力等也可以用桁架單元來(lái)模擬；桁架單元還可以模擬其他單元中 ABAQUS/Standard 包 含 的 桁 架 單 元 分 為 線 性 和 二 次 桁S/Explicit 僅包含線性桁架單元。

本章主要針一側(cè)翼緣有梁的鋼管混凝土 L 形柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值模擬，利用ABAQUS 建立模型，對(duì)構(gòu)件施加軸壓力的同時(shí)施加單向單調(diào)水平加載和單向低周往復(fù)加載，在改變軸壓比（即軸壓力）的情況下，分析在給定約束和施加荷載情況下 L 形柱構(gòu)件的破壞形態(tài)，通過(guò)后處理過(guò)程分析構(gòu)件受力破壞情況和應(yīng)變分布，繪制擬靜力加載的荷載—位移滯回曲線，分析 L 形柱在不同軸壓比情況下構(gòu)件的承載力、滯回特性、延性、耗能性能等變化。并以軸壓比為 0.5 時(shí)構(gòu)件受往復(fù)加載的情況為例，說(shuō)明模擬試件的受力機(jī)理與力學(xué)性能。3.1 幾何模型根據(jù)對(duì)時(shí)間破壞關(guān)鍵位置的分析，試件最易發(fā)生破壞的位置為兩柱節(jié)點(diǎn)，故 L形柱節(jié)點(diǎn)取異形柱框架中角柱的兩個(gè)反彎點(diǎn)之間部分為分析對(duì)象。對(duì) L 形柱節(jié)點(diǎn)施加單向荷載時(shí)的幾何模型如圖 9 所示。水平荷載方向與梁方向相同。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU398.9;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2574465