【摘要】：本文依托國家自然科學(xué)基金項目“內(nèi)河大尺度鋼和鋼筋混凝土組合高樁碼頭結(jié)構(gòu)界面損傷和能量耗散機理研究”,通過現(xiàn)場試驗與有限元模擬相結(jié)合的方式,研究影響鋼管混凝土柱橫截面組合材料剛度的因素,即鋼管厚度,核心混凝土配筋率和混凝土強度對鋼管混凝土柱性能的影響。研究內(nèi)容主要包括:P-△滯回曲線,骨架曲線,強度退化,剛度退化,耗能性能,變形和延性等方面。主要得出了以下結(jié)論:(1)除了在損傷基礎(chǔ)進行試驗的試件外,鋼管混凝土柱試件現(xiàn)場試驗與有限元模型計算得出的P-△滯回曲線均比較飽滿,說明鋼管混凝土柱具有較好的延性性能和良好的耗能能力,能較好的吸收地震和水平反復(fù)荷載所傳來的能量。(2)對于基礎(chǔ)未發(fā)生損傷的試件,隨著鋼管厚度的增大,外包鋼管對核心混凝土約束作用就越強,強度退化就越弱,提高了水平承載能力,試件的能量耗散系數(shù)與等效粘滯阻尼系數(shù)均隨之減小,試件的耗能能力隨之變?nèi)?鋼管厚度的增加對鋼管混凝土柱的剛度退化影響比較微弱的;各試驗試件延性系數(shù)μ均大于3,而且鋼管厚度的增加,延性系數(shù)也再增大,外部鋼管可有效的限制內(nèi)部混凝土的橫向變形,使鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的塑性變形能力。(3)對于損傷基礎(chǔ)上進行試驗的試件,P-△滯回曲線不飽滿,呈現(xiàn)出較為明顯的反S形,發(fā)生了捏縮現(xiàn)象,基礎(chǔ)的損傷使試件的耗能與延性性能受到了不利影響。從強度退化曲線可以得出,損傷基礎(chǔ)降低了對鋼管混凝土柱的抱箍作用,加劇了鋼管混凝土柱強度和剛度的退化。(4)隨著配筋率的增加,骨架曲線明顯變陡,耗能系數(shù)和等效粘滯阻尼系數(shù)較明顯的增加,鋼管混凝土柱的塑性變形能力和耗能性能得到有效增強;隨著混凝土強度的增加,骨架曲線整體走向趨勢略微變陡,但是幅度比較小,耗能系數(shù)和等效粘滯阻尼系數(shù)略微增加,說明混凝土強度的增加對鋼管混凝土柱塑性變形能力和耗能性能影響比較有限。(5)各試驗?zāi)Ｐ突A(chǔ)破壞沿著與水平力垂直的方向從柱底開裂,并向兩側(cè)開展;鋼管混凝土柱的鋼管在柱底位置易發(fā)生屈曲變形甚至屈鼓。實際工程中,為保證鋼管混凝土柱承載性能和耗能性能的有效發(fā)揮,可對基礎(chǔ)開裂和鋼管屈曲變形位置進行加強。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9
【圖文】：

鋼管應(yīng)變數(shù)據(jù)，骨架曲線。每級增加 1.5KN，循環(huán) 2~3 次，至作動器最大推開裂，鋼管與基礎(chǔ)界面產(chǎn)生較大裂縫和變形時，終：，骨架曲線，剛度和強度變化曲線，變形與延性和模型試驗需要澆筑三個鋼管混凝土柱試件，分別T-3。為了保證鋼管混凝土試件，在試驗過程中承受，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，試件底部采用混凝土基礎(chǔ)進行固管混凝土柱試件結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示）。試驗過程向荷載和水平荷載的施加與量測，水平方向的位移動器自帶的位移傳感器進行量測，鋼管混凝土柱變采集系統(tǒng)自動采集。

課題研究流程圖

【參考文獻】

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本文編號：2719487