型鋼混凝土異形柱剪切開裂的試驗與計算

通過1榀兩跨三層實(shí)腹式型鋼混凝土(src)異形柱中框架的低周反復(fù)加載試驗,觀察其受力過程及破壞形態(tài),分析其荷載-位移滯回曲線和骨架曲線、承載能力、層間位移角、延性、耗能以及剛度退化等力學(xué)特性。結(jié)果表明:實(shí)腹式src異形柱中框架屬于典型的"強(qiáng)柱弱梁"結(jié)構(gòu),破壞機(jī)制為梁鉸機(jī)制;滯回曲線飽滿,破壞時結(jié)構(gòu)整體位移延性系數(shù)均值達(dá)到5.5,等效黏滯阻尼系數(shù)達(dá)到0.249;抗倒塌能力強(qiáng),極限彈塑性層間位移角約為1/39～1/13。實(shí)腹式src異形柱中框架總體上表現(xiàn)出良好的抗震性能,可以應(yīng)用于高抗震設(shè)防烈度區(qū)的多高層建筑中。

型鋼混凝土異形柱受剪機(jī)理及承載力計算——為研究型鋼混凝土(src)異形柱的抗震性能，對17個型鋼混凝土異形柱試件采用“建研式”加載裝置進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗，觀察了不同配鋼形式的src異形柱的受力過程和破壞形態(tài)。試驗表明src異形柱的破壞形態(tài)有剪切斜壓破壞...

型鋼混凝土異形柱雙向抗剪承載力分析——在試驗基礎(chǔ)上對src異形柱雙向抗剪承載力進(jìn)行了研究，得出型鋼混凝土異形柱雙向抗剪承載力與荷載作用方向關(guān)系曲線，對不同截面型鋼混凝土異形柱雙向抗剪承載力進(jìn)行了分析，以期明確了三種截面異形柱單雙向抗剪承載力的大...

實(shí)腹式型鋼混凝土異形柱的受力性能研究——為了研究提高異形柱的承載能力和抗震性能，提出了實(shí)腹式型鋼混凝土異形柱，并設(shè)計了5個試件進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗，觀察了試件的破壞形態(tài)，分析其破壞機(jī)理，并獲取了滯回性能和試件的承載能力等重要參數(shù)。利用有限元數(shù)...

為了研究提高異形柱的承載能力和抗震性能,提出了實(shí)腹式型鋼混凝土異形柱,并設(shè)計了5個試件進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗,觀察了試件的破壞形態(tài),分析其破壞機(jī)理,并獲取了滯回性能和試件的承載能力等重要參數(shù)。利用有限元數(shù)值積分法,編寫了正截面承載能力的計算機(jī)程序;根據(jù)試驗獲取的破壞機(jī)理,利用疊加法推導(dǎo)并建立斜截面承載能力計算公式。研究結(jié)果表明實(shí)腹式型鋼混凝土異形柱具有承載能力高、滯回曲線飽滿、位移延性好,本文編寫的計算機(jī)程序和提出的計算公式計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。

淺析型鋼混凝土異形柱設(shè)計方法——本文從設(shè)計的角度出發(fā)，研究截面尺寸的選取，分析src異形柱最小混凝土保護(hù)層厚度，截面型鋼的配置方式和合理的截面配鋼率。選擇合理的截面、配鋼形式及配鋼率，對減小設(shè)計工作量具有很重要的意義。

本文針對異形柱節(jié)點(diǎn)為抗震設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié),提出了提高節(jié)點(diǎn)承載力的一種方法-柱中加型鋼。利用有限元分析軟件abaqus分析了l型src節(jié)點(diǎn)和rc節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理及其對節(jié)點(diǎn)承載能力的影響,對于異形柱結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用有著重要意義。

型鋼混凝土異形柱軸心受壓承載力試驗分析及承載力計算——在已有試驗研究資料基礎(chǔ)上，綜合分析了十字形、l形和t形型鋼混凝土異形柱在軸心荷栽作用下受力過程，試驗表明其破壞過程大致相同，都經(jīng)歷了3個階段，即彈性階段、帶裂縫工作階段和破壞階段。l形在軸心荷...

實(shí)腹式型鋼混凝土異形柱邊框架擬靜力試驗及有限元分析_劉祖強(qiáng)

根據(jù)型鋼混凝土(src)異形柱的工作機(jī)理和有限元計算原理,編制了src異形柱正截面承載力的有限元計算程序,并對所編制的有限元計算程序進(jìn)行了試驗驗證。結(jié)果表明,數(shù)值模擬計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,從而證明了本文有限元計算程序的正確性,進(jìn)而為文獻(xiàn)[1]l形型鋼混凝土異形柱正截面受力性能的分析奠定了基礎(chǔ)。

目前我國設(shè)計規(guī)程中采用同一個公式來計算實(shí)腹式型鋼混凝土(src)短柱的剪切粘結(jié)承載力和斜截面承載力,而多數(shù)試驗表明實(shí)腹式src短柱的剪切粘結(jié)破壞和剪切斜壓破壞有著本質(zhì)的區(qū)別。分析了配箍率、混凝土強(qiáng)度和含鋼率對實(shí)腹式src短柱剪切粘結(jié)破壞的影響,得出剪切粘結(jié)承載力與三者間的關(guān)系;分析了軸壓比對實(shí)腹式src短柱剪切粘結(jié)破壞的影響,結(jié)果表明軸壓比超過一定值時加大軸壓比并不能提高實(shí)腹式src短柱的剪切粘結(jié)承載力;分別用規(guī)程公式和建議公式對56個試件進(jìn)行計算,并與試驗結(jié)果進(jìn)行了對比,認(rèn)為用建議公式計算實(shí)腹式src短柱的剪切粘結(jié)承載力更合理。

l形型鋼混凝土異形柱正截面承載力的理論研究(ii)——受力性能分析——利用文獻(xiàn)[1]編制的型鋼混凝土(src)異形柱正截面承載力的有限元計算程序，通過計算得到了各設(shè)計因素(包括混凝土強(qiáng)度等級、加載角、配鋼率、軸壓比和肢長比)變化時，l形src異形柱...

利用文獻(xiàn)[1]編制的型鋼混凝土(src)異形柱正截面承載力的有限元計算程序,通過計算得到了各設(shè)計因素(包括混凝土強(qiáng)度等級、加載角、配鋼率、軸壓比和肢長比)變化時,l形src異形柱正截面受力性能的n—m及mx—my相關(guān)曲線。通過對計算結(jié)果的分析,得到了5種設(shè)計因數(shù)變化時,對l形src異形柱正截面受力性能的影響規(guī)律。

利用ansys有限元程序?qū)Σ坏戎玪形截面桁架式型鋼混凝土異形柱進(jìn)行分析,研究了該類異形柱中型鋼與混凝土的協(xié)同工作性能;混凝土強(qiáng)度等級及偏心距對桁架式型鋼混凝土異形柱極限承載力的影響.分析結(jié)果表明:桁架式型鋼混凝土異形柱中,型鋼與混凝土能很好地協(xié)同工作;隨著混凝土強(qiáng)度等級的提高,異形柱極限承載力也隨之提高;加載點(diǎn)離截面力學(xué)中心越近,異形柱的極限承載力越大,且加載點(diǎn)偏心距對異形柱極限承載力的影響也越大.

通過12根frp管型鋼混凝土組合短柱進(jìn)行了軸壓試驗,研究了含鋼率、混凝土強(qiáng)度及frp管壁厚等對組合柱的受力性能影響。試驗結(jié)果表明:frp管型鋼混凝土短柱受壓破壞區(qū)為端部1/3范圍處,試件破壞時未出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象;組合柱承載力隨著試件含鋼率的增加而增加,變化幅度較為明顯;組合短柱承載力隨著frp管壁厚的增加而增加,壁厚的變化對內(nèi)部型鋼的受力影響較小;隨著混凝土強(qiáng)度的增加,試件的承載力增加。

實(shí)腹式型鋼混凝土短柱的剪切粘結(jié)破壞和剪切斜壓破壞有著本質(zhì)的區(qū)別,目前我國規(guī)程關(guān)于兩種破壞下的承載力計算采用統(tǒng)一的公式。討論了型鋼、箍筋、混凝土各部分在剪切粘結(jié)破壞中的抗剪貢獻(xiàn),并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計回歸出實(shí)腹式型鋼混凝土短柱剪切粘結(jié)承載力計算公式,其計算結(jié)果與試驗結(jié)果基本吻合。

1 目錄 第一章編制依據(jù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 1.1合同,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 1.2施工圖紙,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 1.3主要規(guī)范規(guī)程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 1.4主要標(biāo)準(zhǔn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 1.5主要法規(guī),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 第二章工程概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3 2.1工程概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3 2.2鋼結(jié)構(gòu)概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3 第三章施工部署,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5 3.1工程目標(biāo),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5 3.2項目管理部組織機(jī)構(gòu)及職責(zé),,,,,,,,,,,,,5 3.3勞動力

為研究實(shí)腹式型鋼混凝土(src)異形柱邊框架的抗震性能,對1榀兩跨三層的框架模型進(jìn)行低周反復(fù)荷加載試驗。觀察結(jié)構(gòu)的受力過程及破壞形態(tài),并分析結(jié)構(gòu)的荷載-位移滯回曲線和骨架曲線、承載能力、層間位移角、延性、耗能及剛度退化等力學(xué)特性。結(jié)果表明:實(shí)腹式src異形柱邊框架破壞時形成梁鉸機(jī)制,符合"強(qiáng)柱弱梁"的要求;滯回曲線飽滿,剛度退化小;破壞時,等效黏滯阻尼系數(shù)和位移延性系數(shù)分別大于0.24和5.3;彈塑性極限層間位移角大于抗震規(guī)范規(guī)定的限值,抗倒塌能力強(qiáng)。實(shí)腹式src異形柱邊框架顯示出良好的抗震性能,可以應(yīng)用于高抗震設(shè)防烈度區(qū)的建筑以及高層建筑中。

型鋼混凝土構(gòu)件受扭性能的試驗研究——本文在試驗的基礎(chǔ)上分析了src構(gòu)件在純扭狀態(tài)下的承載能力，并進(jìn)而討論了構(gòu)件承栽力的影響因素，從而為src構(gòu)件承載力的理論研究做了必要的準(zhǔn)備。

為研究型鋼混凝土十字形異形柱的抗震性能,完成4個不同軸壓比、配鋼率、加載方向試件的低周反復(fù)荷載試驗。對不同設(shè)計參數(shù)試件的破壞形態(tài)、滯回性能、骨架曲線、變形能力、耗能能力進(jìn)行分析。根據(jù)試驗結(jié)果,采用abaqus對試件進(jìn)行有限元分析,分析得到的試件的破壞形態(tài)、骨架曲線及承載力與試驗結(jié)果總體上吻合較好。試驗及有限元分析結(jié)果表明：型鋼混凝土十字形異形柱具有良好的延性、塑性變形能力和耗能能力。與鋼筋混凝土十字形異形柱相比,型鋼混凝土十字形異形柱承載力高、抗震性能好,可適用于高層建筑以及抗震設(shè)防烈度較高地區(qū)的建筑中。

型鋼混凝土框架柱受剪性能分析——通過對型鋼混凝土柱中型鋼和混凝土共同工作情況下柱受剪機(jī)理的分析,提出了型鋼混凝土柱的受剪計算公式并指出了型鋼混凝土柱受剪破壞與混凝土柱受剪破壞的不同之處;分析了對型鋼混凝土抗剪性能有所影響的配箍率、剪跨比等因素。

1、參考規(guī)范 《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（jgj138-2001） 《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（yb9082-2006） 2、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)造規(guī)定 1）抗震等級確定： 4.1.1型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)分為全部結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用型鋼混凝土的結(jié)構(gòu)和部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用 型鋼混凝土的結(jié)構(gòu)。 注意：整體框架結(jié)構(gòu)僅少量幾根轉(zhuǎn)換梁使用型鋼梁，其他均為普通混凝土構(gòu)件，整體框架結(jié) 構(gòu)可按普通框架結(jié)構(gòu)按《抗規(guī)》確定抗震等級，再在此基礎(chǔ)上將轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換柱抗震等級提 高一級即可； 2）位移比、撓度及裂縫限值要求： 在pkpm中，應(yīng)在梁施工圖模塊中查看梁撓度（為彈塑性撓度），不應(yīng)在satwe中查看彈 性撓度（該數(shù)值永遠(yuǎn)不會變紅），若彈塑性撓度飄紅，可考慮受壓樓板翼緣作用，該選項有 利于減少計算撓度值； 3）鋼筋直徑及混凝土保護(hù)層厚度要求： 4）型鋼寬厚比要求： 5）栓釘直徑要求： 4.3