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钢骨混凝土异形截面柱抗震性能试验及理论分析

作　者: 樊太
导　师: 曹万林
学　校: 北京工业大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 钢骨混凝土异形截面柱抗震性能轴压比含钢率
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

摘要本文对1/4缩尺的3根钢骨混凝土异形截面柱和1根钢骨混凝土圆形截面柱模型进行了抗震性能试验研究。通过试验研究，重点分析了钢骨混凝土异形截面柱的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等；并与钢骨混凝土圆形截面柱作了对比。结果表明：钢骨混凝土柱有良好的抗震性能；钢骨混凝土异形截面柱的抗震性能虽然不如钢骨混凝土圆形截面柱，但经合理抗震设计后，仍可具有良好的抗震性能，可以在实际工程中使用。在试验基础上，建立了用条带法进行钢骨混凝土异形柱正截面承载力分析的力学模型与方法；编制了相应的钢骨混凝土异形柱全过程非线性分析有限元程序；计算结果与实测值吻合较好。通过对 4 种含钢骨率、7 种轴压比下钢骨混凝土异形柱的计算，分析了不同钢骨率、不同轴压比下异形截面柱的力学性能；给出了截面曲率φ－弯矩承载力M 关系曲线和 n-M/M0 相关曲线；分析了轴压比及含钢骨率对钢骨混凝土异形截面柱承载力和曲率延性的影响。建立了钢骨混凝土异形截面柱的恢复力模型。提出了钢骨混凝土异形截面柱的抗震设计建议。研究成果已应用于北京 CBD 重点工程。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第 1 章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 钢骨混凝土结构的研究  9-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
第 2 章试验概况  14-24
  2.1 试件设计  14-20
  2.2 试件制作  20-21
  2.3 材料力学性能  21
  2.4 加载方法和量测内容  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第 3 章钢骨混凝土异形截面柱试验结果及分析  24-52
  3.1 承载力  24-26
  3.2 延性  26-27
  3.3 刚度及衰减规律  27-29
  3.4 滞回曲线  29-31
  3.5 耗能能力  31-32
  3.6 钢筋、钢骨应变  32-41
    3.6.1 Z1 钢筋、钢骨应变  32-34
    3.6.2 Z2 钢筋、钢骨应变  34-37
    3.6.3 Z3 钢筋、钢骨应变  37-39
    3.6.4 Z4 钢筋、钢骨应变  39-41
  3.7 破坏特征  41-49
  3.8 钢骨横截面应变分布  49-50
  3.9 本章小结  50-52
第 4 章钢骨混凝土异形截面柱分析理论及方法  52-62
  4.1 基本理论  52-53
  4.2 材料特性  53-54
  4.3 计算值与实测值比较  54-55
  4.4 曲率延性系数  55-56
  4.5 不同含钢骨率钢骨混凝土柱的计算参数  56-60
  4.6 本章小结  60-62
第 5 章钢骨混凝土异形截面柱计算分析  62-88
  5.1 轴压比不同  62-79
    5.1.1 含钢骨率为 0  62-66
    5.1.2 含钢骨率减少 30%  66-71
    5.1.3 含钢骨率不变  71-75
    5.1.4 含钢骨率增大一倍  75-79
  5.2 含钢骨率不同  79-86
    5.2.1 正截面极限弯矩承载力  79-83
    5.2.2 曲率延性  83-86
    5.2.3 破坏特征  86
  5.3 本章综述  86-88
第 6 章恢复力模型及承载力计算  88-90
  6.1 钢骨混凝土异形截面柱恢复力模型  88-89
  6.2 钢骨混凝土异形截面柱承载力计算  89-90
第 7 章工程应用及设计建议  90-94
  7.1 工程应用  90-92
  7.2 设计建议  92-94
第 8 章条带法有限元源程序  94-102
结论  102-104
参考文献  104-108
攻读硕士学位期间发表的论文  108-110
致谢  110

钢骨混凝土异形截面柱抗震性能试验及理论分析

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