【摘要】：碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱作為一種新型的結(jié)構(gòu)形式,本課題組已經(jīng)對其軸壓性能進行了有限元分析。本文利用有限元軟件ABAQUS研究此新型柱的抗震性能,模擬此新型柱在受彎矩和剪力作用下的受力情況以及柱在受彎矩、剪力和軸力共同作用下的受力情況是為研究其在水平往復(fù)荷載作用下的抗震性能做準備。研究此類型柱的抗震性能,為其今后在實際工程中得應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文主要進行了以下工作： 模擬碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱在受彎矩和剪力作用下的受力情況,考慮鋼管直徑、碳纖維層數(shù)、內(nèi)外混凝土強度和水平位移四種參數(shù)的變化,從荷載-位移曲線可以看出：改變?nèi)我庖粋�參數(shù)時,試件的荷載—位移曲線形狀大致一致,并且試件在彈性階段的初始剛度幾乎沒有發(fā)生變化或者變化不明顯。 模擬碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱在受彎矩、剪力和軸力共同作用下的受力情況,考慮軸壓比、鋼管直徑、碳纖維層數(shù)、內(nèi)外混凝土強度和水平位移五種參數(shù)的變化,從荷載-位移曲線可以看出：改變鋼管直徑、碳纖維層數(shù)、內(nèi)外混凝土強度或水平位移時,試件在彈性階段的初始剛度幾乎沒有發(fā)生變化或者變化不明顯,而改變軸壓比時,試件的抗彎剛度隨軸壓比的增大而有所減少。隨著軸壓比或者鋼管直徑的增大,試件的極限承載力下降；用碳纖維加固與不用碳纖維相比,試件的所能承受的最大荷載有了明顯的提高。用碳纖維加固后,隨著層數(shù)的增大,試件所能夠承受的荷載越來越大,但增大幅度不大。 模擬碳纖維鋼骨-鋼管混凝土柱在水平往復(fù)荷載作用下的受力情況,考慮軸壓比、鋼管直徑、碳纖維層數(shù)、內(nèi)外混凝土強度和水平位移五種參數(shù)的變化,從滯回曲線和骨架曲線可以看出：五種因素對試件在加載初期的抗彎剛度沒有影響或者影響不大；碳纖維鋼骨—鋼管混凝土柱的滯回曲線較飽滿,滯回環(huán)呈梭型,沒有明顯的捏縮現(xiàn)象,說明此類型柱具有良好的抗震性能和耗能能力。
[Abstract]:As a new type of structure, CFRP-CFST column has been analyzed by finite element method. In this paper, the seismic behavior of the new column is studied by using the finite element software ABAQUS. The stress of the new column under the action of bending moment and shear force and the moment of the column are simulated. The combined shear and axial forces are used to prepare for the study of seismic behavior under horizontal reciprocating loads. The seismic behavior of this type of column is studied, which provides a theoretical basis for its application in practical engineering in the future. The main work of this paper is as follows: simulating the stress of CFRP steel reinforced concrete filled steel tube column under the action of bending moment and shear force, considering the diameter of steel tube, the number of carbon fiber layers, From the load-displacement curve, it can be seen that when any parameter is changed, the load-displacement curve of the specimen is approximately the same. And the initial stiffness of the specimen in the elastic stage has almost no change or change is not obvious. Under the combined action of bending moment, shear force and axial force, CFRP steel-reinforced concrete filled steel tubular columns are simulated. The changes of axial compression ratio, steel tube diameter, carbon fiber layer number, internal and external concrete strength and horizontal displacement are considered. From the load-displacement curve, it can be seen that when the diameter of steel tube, the number of carbon fiber layers, the strength of concrete inside and outside or the horizontal displacement are changed, the initial stiffness of the specimen in the elastic stage is almost unchanged or not obvious, but when the axial compression ratio is changed, The bending stiffness of the specimen decreases with the increase of axial compression ratio. With the increase of the axial compression ratio or the diameter of the steel tube, the ultimate bearing capacity of the specimen decreases, and the maximum load of the specimen strengthened with carbon fiber is obviously increased compared with that without carbon fiber. After strengthening with carbon fiber, with the increase of the number of layers, the load of the specimen can be more and more large, but the increase is not large. Under horizontal reciprocating load, the stress of CFRP steel reinforced concrete filled steel tubular column is simulated. The changes of axial compression ratio, steel tube diameter, carbon fiber layer number, internal and external concrete strength and horizontal displacement are considered. From the hysteretic curve and skeleton curve, it can be seen that five factors have no effect on the flexural stiffness of the specimen at the initial loading stage, and the hysteretic curve of CFRP steel-filled concrete-filled steel tubular column is full, and the hysteresis loop is of shuttle type. There is no obvious pinch phenomenon, which shows that this type of column has good seismic performance and energy dissipation ability.
【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】：2013
【分類號】：TU398.9

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