【摘要】：本文主要研究碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱在低周往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能,為實際工程應(yīng)用提供參考。碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱作為一種新型結(jié)構(gòu),課題組已進行了6個鋼骨-鋼管混凝土組合短柱的軸壓、偏壓試驗研究以及5個鋼骨-鋼管混凝土組合柱在低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗研究。本文是在原研究的基礎(chǔ)上進行的結(jié)構(gòu)抗震性能研究,制作了3根碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱并對其進行擬靜力試驗,分析不同軸壓比下構(gòu)件的荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)等力學(xué)性能。同時采用ABAQU對碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱的滯回性能進行了數(shù)值分析及試驗驗證。得出無論軸壓比如何變化,滯回曲線均具有較好的穩(wěn)定性,曲線都呈飽滿的梭形或弓形,沒有明顯的捏縮現(xiàn)象出現(xiàn),表明構(gòu)件的塑性變形能力較強；隨著軸壓比增大,骨架曲線出現(xiàn)較明顯的下降段且構(gòu)件的極限承載力降低,極值點對應(yīng)的位移變�。粯O限荷載、極限位移及延性系數(shù)皆隨軸壓比的增大而減小。模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。筆者還利用有限元軟件ABAQUS,考慮了碳纖維層數(shù)、鋼管直徑、混凝土強度、軸壓比幾種因素的影響,對碳纖維鋼骨-鋼管混凝土組合柱在水平反復(fù)荷載作用下的受力情況進行了模擬。通過曲線和應(yīng)力云圖的分析,得出以下結(jié)論：在水平往復(fù)荷載作用下,碳纖維鋼骨—鋼管混凝土柱的荷載-位移滯回曲線較飽滿,滯回環(huán)呈梭型,沒有明顯的捏縮現(xiàn)象。通過改變碳纖維層數(shù)、鋼管直徑、混凝土強度和軸壓比四種因素中的任意一個時,試件的荷載-位移滯回曲線形狀大致一致。隨著碳纖維層數(shù)的增多,試件所能承受的最大荷載增大,整體剛度提高；隨著鋼管直徑的增大,試件所能承受的最大荷載增大；隨著混凝土強度等級的提高,試件承載力提高；在大軸壓比范圍內(nèi),軸壓比的減小有利于試件承載力的提高。故碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱延性好,具有良好的抗震性能,可應(yīng)用于實際工程中。
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【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2485117