本文關(guān)鍵詞：負載下外包鋼筋混凝土加固軸壓鋼柱力學性能試驗研究

  更多相關(guān)文章： 軸壓鋼柱 負載下 外包鋼筋混凝土加固 極限承載力

【摘要】：鋼結(jié)構(gòu)建筑由于損傷、各種災害和其受所處環(huán)境、使用條件等因素的影響,已出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷以致無法繼續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮結(jié)構(gòu)應有功能的現(xiàn)象。負載下外包鋼筋混凝土加固鋼構(gòu)件的加固方法在各類建筑結(jié)構(gòu)的加固工程中已得到廣泛應用,然而關(guān)于該加固方法的試驗研究極為欠缺,相應的加固規(guī)范中初始應力的取值及計算方法存在差異,應用于實際工程中存在一定安全隱患。為此,本文采用試驗研究、理論分析及計算機模擬相結(jié)合的方法,研究鋼柱負載狀態(tài)下加固后的受力性能及破壞特征,并針對存在問題的在役鋼結(jié)構(gòu)加固方面的現(xiàn)有設計方法提出建議。首先,進行了7根負載下外包鋼筋混凝土加固的工字形鋼柱和1根未加固鋼柱的軸壓靜力試驗。研究其工作機理、破壞形態(tài),分析組合柱的承載力、撓度及型鋼、縱筋和混凝土表面的應變分布規(guī)律等;然后分別對不同初始負載大小、不同混凝土強度等級,不同箍筋直徑的外包鋼筋混凝土加固的鋼構(gòu)件進行對比分析。試驗結(jié)果表明,加固后組合柱承載力隨著箍筋直徑的增加及混凝土強度的提高而提高,隨著初始負載的增大而降低;初始負載較小時,利用外包混凝土發(fā)加固后鋼柱承載力和剛度提高明顯,初始負載達到0.5以后加固柱的承載力隨初始負載的增大而降低明顯,為進一步研究負載下軸心受壓鋼柱外包混凝土加固承載性能提供依據(jù)。在此基礎上,通過理論研究,對型鋼混凝土構(gòu)件設計規(guī)范和已有鋼結(jié)構(gòu)加固規(guī)程進行了分析,然后,以混凝土結(jié)構(gòu)加固的計算方法數(shù)為參考,推導出負載下外包鋼筋混凝土加固軸壓鋼構(gòu)件的承載力理論計算公式,并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比分析,驗證了本文推導的公式的正確性,該公式計算簡便、可靠度高,可為實際工程中此加固技術(shù)的應用計算提供參考。最后,利用ABAQUS軟件引入生死單元技術(shù),建立試驗構(gòu)件有限元模型,模擬試驗構(gòu)件的受力破壞全過程,并通過與試驗驗證的方法,驗證了有限元模擬的正確性,然后分析不同負載、混凝土強度等級、箍筋直徑對加固柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:初始負載應力水平指標不大于0.55時,外包鋼筋混凝土法加固效果明顯,可以廣泛應用于鋼構(gòu)件的實際加固工程中。本文提出負載作用下將型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)問題用在鋼結(jié)構(gòu)加固中,揭示不同材料不同應力狀態(tài)的應力分布規(guī)律,研究成果對負載下鋼結(jié)構(gòu)加固方法來說是一種新的突破,但負載下軸心受壓鋼柱加固后應力重分布規(guī)律及負載條件對加固鋼柱承載力的影響規(guī)律仍是一個急需解決的科學問題。
【關(guān)鍵詞】：軸壓鋼柱 負載下 外包鋼筋混凝土加固 極限承載力
【學位授予單位】：沈陽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU391
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-30
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)加固研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 粘貼纖維材料加固技術(shù)15-16
• 1.2.2 粘鋼加固技術(shù)16-17
• 1.2.3 焊接加固技術(shù)17-18
• 1.2.4 預應力加固技術(shù)18-19
• 1.2.5 鋼-混凝土組合加固技術(shù)19-20
• 1.3 國內(nèi)外負載下外包鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)的設計方法20-24
• 1.3.1 初始負載大小的影響20-23
• 1.3.2 鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的協(xié)同工作23-24
• 1.4 國內(nèi)外負載下外包鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)的研究24-28
• 1.4.1 負載下外包鋼筋混凝土加固技術(shù)的試驗研究24-26
• 1.4.2 負載下外包鋼筋混凝土加固技術(shù)的數(shù)值分析與理論研究26-28
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容28-30
• 第2章 負載下外包鋼筋混凝土加固軸壓鋼柱試驗研究30-62
• 2.1 試驗概況30-37
• 2.1.1 構(gòu)件設計與制作30-33
• 2.1.2 量測內(nèi)容與方法33-35
• 2.1.3 鋼材材料性能35-36
• 2.1.4 混凝土配合比設計及材性試驗36-37
• 2.2 試驗設備及加載步驟37-39
• 2.2.1 加載設備37-38
• 2.2.2 加載步驟38-39
• 2.3 試驗結(jié)果39-43
• 2.3.1 受力特征和破壞現(xiàn)象39-42
• 2.3.2 構(gòu)件承載力分析42-43
• 2.4 構(gòu)件軸向荷載-變形相關(guān)曲線43-48
• 2.4.1 軸向荷載-軸向位移曲線43-46
• 2.4.2 荷載-端部橫向位移曲線46-48
• 2.5 構(gòu)件軸向荷載-應變曲線48-50
• 2.6 不同試驗參數(shù)的對比分析50-57
• 2.6.1 初始負載大小的影響50-52
• 2.6.2 混凝土強度的影響52-54
• 2.6.3 配箍率的影響54-55
• 2.6.4 平截面假定55-57
• 2.7 不同試驗材料應變的對比分析57-60
• 2.7.1 型鋼應變57-58
• 2.7.2 混凝土應變58-59
• 2.7.3 縱筋應變59-60
• 2.8 小節(jié)60-62
• 第3章 負載下外包鋼筋混凝土法加固軸壓柱理論研究62-80
• 3.1 各國規(guī)范建議的計算鋼-混組合結(jié)構(gòu)承載力的公式62-65
• 3.1.1 鋼筋混凝土柱承載能力計算模式62-63
• 3.1.2 鋼結(jié)構(gòu)柱容許應力法63-64
• 3.1.3 強度疊加理論64-65
• 3.2 負載下外包鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)的計算方法65-68
• 3.3 我國規(guī)范基于軸心負載作用下鋼結(jié)構(gòu)加固柱的計算方法68-73
• 3.3.1 初始應力水平指標的提出68-70
• 3.3.2 設計方法原則70-71
• 3.3.3 設計計算公式71-73
• 3.4 負載外包混凝土加固軸壓鋼柱理論公式的推導73-78
• 3.4.1 破壞時應變74
• 3.4.2 基本假定74-75
• 3.4.3 負載加固后組合柱承載力的計算公式75-78
• 3.5 理論分析結(jié)果驗證78-79
• 3.6 小結(jié)79-80
• 第4章 負載下外包鋼筋混凝土加固軸壓鋼柱有限元數(shù)值模擬分析80-90
• 4.1 本構(gòu)關(guān)系模型的建立80-82
• 4.2 加固柱混凝土裂縫發(fā)展過程分析82-83
• 4.3 構(gòu)件試驗、有限元結(jié)果對比分析83-86
• 4.4 試驗、有限元與理論計算的承載力對比分析86-87
• 4.5 數(shù)值模擬模型參數(shù)分析87-89
• 4.5.1 初始負載87
• 4.5.2 混凝土強度等級87-88
• 4.5.3 箍筋直徑88-89
• 4.6 小節(jié)89-90
• 第5章 結(jié)論與展望90-92
• 參考文獻92-96
• 在學期間研究成果96-98
• 致謝98-99

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張玉美;對蝸殼外包鋼筋混凝土受力問題的探討[J];水利水電技術(shù);1993年01期

2 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡鈞濤;何明勝;;玻璃鋼外包鋼筋混凝土壓力管聯(lián)合受力研究[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第一卷）[C];1996年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 白云皓;負載下軸心受壓鋼柱外包鋼筋混凝土加固力學性能研究[D];沈陽大學;2016年

2 聶曉梅;負載下外包鋼筋混凝土加固軸壓鋼柱力學性能試驗研究[D];沈陽大學;2016年

3 程昌熟;外包鋼筋混凝土加固柱正截面承載力理論分析[D];湖南大學;2003年

，

本文編號：913264