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钢纤维高强混凝土边节点试验研究与有限元分析

作　者: 田向阳
导　师: 赵军
学　校: 郑州大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢纤维高强混凝土边节点试验研究有限元分析
分类号: TU528.572
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

节点作为建筑结构的重要部位,不但是结构传递和分配内力的枢纽,而且对结构进入弹塑性工作阶段仍能保持整体性发挥着重要作用,其破坏往往会导致整个建筑结构倒塌。因此,有必要全面分析和研究节点的工作机理,从强度计算和延性构造两个方面采取措施,使节点满足正常使用和抗震设防的要求。本文通过试验研究和有限元分析,对钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点的力学性能进行了探讨,主要研究内容如下：(1)通过3个钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点缩尺试件低周反复加载试验研究和非线性有限元分析,探讨了钢纤维体积率、梁端钢纤维掺加范围、轴压比和配箍率等对钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点的延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能的影响。结果表明,随着钢纤维体积率的增大,或随着柱端轴压比的增大,框架节点的耗能能力得到提高。(2)基于钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点的试验研究结果,采用非线性有限元程序,建立钢筋钢纤维框架边节点的受力模型,探讨了轴压比对钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点的延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能的影响,提出钢筋钢纤维高强混凝土框架梁柱边节点合理的有限元模型,有限元分析结果与试验结果吻合较好。(3)综合考虑影响节点核心区受剪承载力的主要参数,提出了钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点核心区受剪承载力计算公式,理论分析结果与试验结果吻合较好。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-16
  1.1 问题的提出  10
  1.2 钢筋钢纤维混凝土框架节点研究现状  10-15
    1.2.1 国外研究现状  10-13
    1.2.2 国内研究现状  13-15
  1.3 本文的研究工作  15-16
2 钢纤维高强混凝土框架边节点试验研究  16-34
  2.1 试验目的  16
  2.2 试验概况  16-22
    2.2.1 试件设计  16-19
    2.2.2 试验加载  19-20
    2.2.3 试验量测  20-22
  2.3 试验结果及分析  22-33
    2.3.1 试验过程及破坏特征  23-25
    2.3.2 滞回曲线及骨架曲线  25-26
    2.3.3 承载力退化  26-27
    2.3.4 刚度退化  27-28
    2.3.5 节点延性  28-31
    2.3.6 耗能能力  31-32
    2.3.7 剪切变形  32-33
    2.3.8 节点核心区剪切强度  33
  2.4 小结  33-34
3 钢纤维高强混凝土框架边节点有限元分析  34-45
  3.1 引言  34
  3.2 有限元分析建模  34-39
    3.2.1 材料的本构模型  34-36
    3.2.2 混凝土破坏准则及裂缝处理  36-37
    3.2.3 单元选择和荷载施加  37-39
  3.3 计算结果分析  39-44
    3.3.1 滞回曲线及骨架曲线  39-42
    3.3.2 耗能能力  42
    3.3.3 节点延性  42-43
    3.3.4 承载力退化  43
    3.3.5 刚度退化  43-44
  3.4 小结  44-45
4 钢纤维高强混凝土框架边节点承载力计算方法  45-52
  4.1 钢筋钢纤维混凝土框架节点计算模型  45-47
  4.2 节点核心区受剪承载力的计算方法  47-51
  4.3 小结  51-52
5 结论与展望  52-54
  5.1 本文的主要结论  52
  5.2 今后需要研究的问题  52-54
参考文献  54-58
致谢  58

钢纤维高强混凝土边节点试验研究与有限元分析

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