摩擦鋼管混凝土短柱復(fù)全隔震支座性能試驗與隔震分析

鋼管混凝土短柱隔震裝置的試驗與隔震結(jié)構(gòu)仿真分析——本文闡述了銅管程凝土短柱裝置的工作原理．給出了裝置的構(gòu)造，對隔震裝置的試驗結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析．井對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型與隔震結(jié)構(gòu)模型的對比實驗作了仿真計算與分析．從計算結(jié)果可知，鋼管混凝土基底隔震裝...

變剛度鋼管混凝土短柱隔震裝置的試驗研究——本文提出了變剛度鋼管混凝土短柱隔震裝置的設(shè)想，進(jìn)行了足尺隔震裝置滑動摩擦、滾動摩擦兩種方案的偽靜力試驗，結(jié)果表明本文裝置具有較好的耗能能力、延性及變剛度特性，能夠在中小震時起到較好的隔震效果，在大震...

變剛度鋼管混凝土短柱隔震裝置的試驗分析與研究——對變剛度鋼管混凝土短柱隔震裝置在低周反復(fù)荷載試驗中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行了闡述，指出了產(chǎn)生問題的原因。給出了較理想的裝置型式．同時。為提高裝置的隔震性能，筆者提出了第二梯隊支座的概念．經(jīng)過理論分析...

變剛度鋼管混凝土短柱足尺隔震裝置的偽靜力試驗研究——在總結(jié)目前基礎(chǔ)隔震緩沖限位裝置現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了梯隊式變剛度鋼管混凝土短柱基礎(chǔ)隔震裝置。通過足尺試件的偽靜力試驗研究，表明本文裝置具有良好的隔震性能，能夠起到一次強震時緩沖限位保護(hù)和多次強...

采用hbta2.5程序,對一變剛度鋼管混凝土短柱隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈塑性時程分析。分析結(jié)果表明,其隔震裝置的水平變形和耗能能力可以大大減輕地震對結(jié)構(gòu)的影響。提出鋼管混凝土短柱隔震結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用將有很好的發(fā)展前景。

為了解鋼骨-鋼管混凝土柱力學(xué)性能,設(shè)計制作9根鋼骨-l形截面鋼管混凝土短柱,并進(jìn)行軸壓承載力試驗,分析套箍指標(biāo)、配骨指標(biāo)等因素對鋼骨-l形截面鋼管混凝土柱軸壓性能的影響。試驗研究表明,在軸心壓力作用下,設(shè)置了鋼骨的l形截面鋼管混凝土柱的極限承載力有所提高,能夠延緩鋼管過早發(fā)生局部屈曲,從而提高了短柱的延性。

為了解鋼骨-鋼管混凝土柱力學(xué)性能,設(shè)計制作9個鋼骨-t形截面鋼管混凝土短柱,并進(jìn)行軸心受壓承載力試驗。分析了套箍系數(shù)、配骨指標(biāo)對鋼骨-t形截面鋼管混凝土柱軸壓性能的影響。試驗研究表明,在軸心受壓作用下,設(shè)置了鋼骨的t形截面鋼管混凝土柱的極限承載力有所提高,鋼骨的設(shè)置能改善鋼管對核心混凝土的約束作用,可延遲或避免鋼管在應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到屈服前發(fā)生局部屈曲而導(dǎo)致構(gòu)件的過早破壞,從而大幅度提高t形鋼管混凝土柱的延性和極限承載力。

通過26根圓形、方形和八邊形薄壁鋼管混凝土短柱的軸壓試驗,研究了不同截面形狀、寬(徑)厚比、混凝土強度等級、含鋼率等參數(shù)對薄壁鋼管混凝土短柱軸壓力學(xué)性能的影響。試驗表明,由于有內(nèi)填混凝土的支撐作用,鋼管壁的局部屈曲和屈曲后的性能有很大提高,與常規(guī)壁厚的鋼管混凝土短柱的軸壓破壞模式相比也有較大的變化。通過試驗數(shù)據(jù)的回歸分析,提出了薄壁鋼管混凝土短柱極限軸心抗壓承載力的實用計算公式,探討了短柱的截面形狀、寬厚比、混凝土強度等級、含鋼率等因素對其受力性能的影響

在復(fù)式鋼管混凝土短柱和塑管混凝土短柱的研究基礎(chǔ)上,提出一種新型的組合柱:實心塑—鋼管混凝土短柱,即以塑管來取代復(fù)式鋼管混凝土短柱的外鋼管而形成的承壓構(gòu)件。通過改變內(nèi)鋼管的徑厚比、外塑管的厚度以及混凝土的強度等級來研究該新型組合柱的基本力學(xué)性能,同時還研究了frp的加固方式對組合柱承載能力的影響,包括組合柱在軸向荷載作用下的宏觀變形特征、破壞模式以及荷載和縱向應(yīng)變的關(guān)系。

塑-鋼管混凝土短柱力學(xué)性能的試驗研究——在復(fù)式鋼管混凝土短柱和塑管混凝土短柱的研究基礎(chǔ)上，提出一種新型的組合柱：實心塑一鋼管混凝土短柱，即以塑管來取代復(fù)式鋼管混凝土短柱的外鋼管而形成的承壓構(gòu)件。通過改變內(nèi)鋼管的徑厚比、外塑管的厚度以及混凝土的...

圓鋼管混凝土短柱受壓力學(xué)性能的試驗研究——通過對9根圓鋼管混凝土短柱試件的試驗，首先對其破壞現(xiàn)象及機理進(jìn)行分析；然后分別探討混凝土強度、長細(xì)比、偏心率三個因素對該類構(gòu)件力學(xué)性能的影響規(guī)律，指出偏心率是影響該類構(gòu)件力學(xué)性能的主要因素，短柱范疇內(nèi)...

薄壁鋼管混凝土短柱軸壓力學(xué)性能試驗研究

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在給定的混凝土、鋼材和鋼筋三軸本構(gòu)關(guān)系模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法,對配筋鋼管混凝土柱常溫下的力學(xué)性能進(jìn)行了分析,導(dǎo)出配筋鋼管混凝土柱承載力的理論計算公式,并用文獻(xiàn)中的試驗結(jié)果對公式進(jìn)行校核,符合良好。

在國內(nèi)外的現(xiàn)代建筑中,拱橋結(jié)構(gòu)以及高層建筑等等工程越來越廣泛的運用到了鋼管混凝土,所以為了預(yù)防受到外部災(zāi)害的影響,例如地震、火災(zāi)等,我們必須將對鋼管混凝土的加固和修復(fù)放到重要的研究計劃和課題中。

為避免柱角凸出室內(nèi),方便房間布置,提出一種適用于中高層建筑的重載組合柱———鋼骨-t形鋼管混凝土柱?？紤]配骨指標(biāo)、套箍指標(biāo)等參數(shù)的影響,應(yīng)用正交試驗方法設(shè)計試驗構(gòu)件,通過軸心受壓試驗,考察試件的破壞形態(tài),實測試件的荷載-縱向應(yīng)變曲線和強度承載力,分析各參數(shù)對試件軸心受壓力學(xué)性能的影響。通過試驗值的回歸和理論計算值的比較,提出鋼骨-t形鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力計算公式。試驗表明,鋼管、混凝土和鋼骨三者能很好地協(xié)同工作,柱承載力較高。所提出的計算公式可供工程設(shè)計參考。

研究外套加層隔震體系在對老舊砌體房屋改造過程中鉛芯疊層橡膠隔震支座(lrb)的參數(shù)優(yōu)化配置問題,并對參數(shù)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的彈塑性進(jìn)行數(shù)值分析和試驗研究。選取隔震層的屈重比作為隔震支座的控制參數(shù),建立模型分析隔震層在不同屈重比下結(jié)構(gòu)的基底剪力和隔震層位移。分析表明加層隔震結(jié)構(gòu)的隔震層存在一個最優(yōu)的參數(shù)范圍使得結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)最小,結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性后,仍能發(fā)揮較好的隔震效果。試驗結(jié)果表明經(jīng)參數(shù)優(yōu)化的層間隔震結(jié)構(gòu)隨著地震輸入幅值的增加,隔震層上部結(jié)構(gòu)的調(diào)諧作用越強,其隔震效果越明顯,當(dāng)結(jié)構(gòu)震損后隔震效應(yīng)依然存在,但隔震效果小于未損傷的模型,與理論相符合。

為改善方形薄壁鋼管混凝土矩柱的力學(xué)性能。本文提出了設(shè)置縱向勁肋的截面形式,進(jìn)行了3種截面形式共有9個短柱試件的軸壓試驗。通過對各種截面形式短柱的試驗現(xiàn)象、荷載-位移曲線及極限承載力等的研究,證明縱向加勁肋可有效提高薄壁鋼管混凝土短柱的靜力性能。

目的研究三種不同因素對再生混凝土配合比的最優(yōu)組合,探討再生混凝土在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的可能性.方法通過正交試驗,分析再生骨料取代量、減水劑摻量、粉煤灰摻量對新配制再生骨料混凝土的影響,找出三種因素的最優(yōu)水平組合,制作再生自密實鋼管混凝土短柱進(jìn)行軸壓試驗.結(jié)果三種因素的最優(yōu)水平組合為再生骨料材料50%、減水劑10%、粉煤灰8%,鋼管再生自密實混凝土的極限荷載比鋼管混凝土的極限荷載低,但最大極限荷載處的位移都是7mm左右.結(jié)論鋼管再生自密實混凝土的性能與鋼管混凝土的性能基本相似,再生混凝土應(yīng)用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中是完全可行的.

為研究外方內(nèi)圓復(fù)合鋼管高強混凝土短柱軸心受壓性能,完成了三組共23個試件的軸壓試驗和典型試件的非線性有限元分析。試驗結(jié)果表明:各試件的破壞形態(tài)基本相同,為方鋼管向外鼓曲,方鋼管與圓鋼管之間的混凝土酥松、局部壓碎;試驗結(jié)束時,試件縱向應(yīng)變達(dá)到0.09～0.11,尚能承擔(dān)約70%的峰值豎向力;按文獻(xiàn)[8]有關(guān)公式計算得到的試件壓縮剛度平均值為實測值的83.6%;采用圓鋼管對其管內(nèi)混凝土提供約束,方鋼管對混凝土不提供約束、但提供軸壓承載力的計算假定,試件軸心受壓承載力計算值與試驗值吻合良好;非線性有限元計算得到的豎向力-縱向應(yīng)變曲線及破壞過程與試驗結(jié)果符合較好。

采用有限元軟件abaqus建立摩擦擺隔震支座(fpb)的實體模型,研究了在擬靜態(tài)加載條件下,摩擦擺支座的幾何參數(shù)對其剛度和耗能情況的影響規(guī)律。在使用等效線性化方法時,由于摩擦擺支座的位移情況受輸入烈度和自身參數(shù)影響較大,故計算等效線性化參數(shù)時,選取合適的位移值對得到準(zhǔn)確的結(jié)果十分重要。通過對比非線性時程分析與等效線性化的計算結(jié)果,分析各參數(shù)支座在不同激勵下的響應(yīng),得出等效阻尼比超過30%的支座不宜進(jìn)行等效線性化。

在軸壓或壓彎作用下,對不銹鋼管混凝土短柱和細(xì)長柱的性能進(jìn)行一系列試驗研究,并與短鋼管柱試驗對比。結(jié)果表明:組合柱的性能很好,可廣泛用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件。將試驗結(jié)果與傳統(tǒng)碳素鋼管混凝土柱的現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范對比,如澳大利亞規(guī)范as5100(2004),美國規(guī)范aisc(2005),中國規(guī)范dbj/t13-51-2010和歐洲規(guī)范eurocode4(2004)。結(jié)果表明:這些規(guī)范在預(yù)測短柱和細(xì)長柱的承載力方面都比較保守。