学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

内置角钢混凝土柱滞回性能与设计方法研究

作　者: 何玉娟
导　师: 郝进锋；王金国
学　校: 东北石油大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 角钢混凝土柱滞回性能恢复力模型设计与施工建议
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

空腹式角钢无配筋混凝土柱是在矩形混凝土柱的四角配以角钢(相当于钢筋混凝土柱的纵向钢筋),并以横向钢板(相当于钢筋混凝土柱的箍筋)将角钢连在一起,形成钢骨架,使之与混凝土形成一体共同受力,来提高试件的承载力和延性。角钢约束混凝土将极大地改善混凝土的延性,可以充分发挥两种材料的性能,其用钢量与普通钢筋混凝土结构接近,但较型钢混凝土和钢管混凝土更加节省,同时,角钢骨架可在工厂预制,简化施工程序,缩短施工周期,在实际工程中将取得良好的经济效益和社会效益。对于地震区的建筑结构,在遭受罕遇地震袭击的情况下,框架柱尤其是底层框架柱将不可避免地经历变形循环历程,从而反复进入非弹性工作范围,致使结构发生破坏,因此对框架柱开展滞回性能研究是至关重要的。本文就角钢混凝土柱动力性能开展了四个方面的研究工作:(1)基于已有的钢材和箍筋约束混凝土的本构模型,给出了内置角钢和角钢约束核心混凝土的本构模型,角钢采用不考虑强化的双线性模型,约束核心混凝土采用Mander提出的考虑约束效应的混凝土本构模型。(2)基于上述的材料本构模型,采用纤维模型法和模型柱法对9根角钢混凝土柱的骨架曲线进行了数值仿真分析,给出了截面条带划分图,建立了平衡方程,数值分析流程图,仿真分析结果与试验结果吻合较好,验证了材料本构关系和分析方法的合理性。(3)探索了轴压比、配箍率、混凝土抗压强度、含钢率、钢材的屈服强度及剪跨比对角钢混凝土柱承载力,刚度,峰值荷载,下降段刚度及延性的影响,统计回归出三段式的骨架曲线和滞回规则,建立了角钢混凝土柱荷载-位移恢复力模型和截面弯矩-曲率恢复力模型,并与试验得到的滞回曲线进行了对比,吻合较好,为结构的弹塑性时程分析提供了参考依据。(4)分总则、材料选择、抗震构造措施、梁柱节点构造四个方面提出了可用于实际工程中的角钢混凝土柱设计与施工建议,为完善组合结构设计规范提供了参考依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景  9
  1.2 研究概况  9-15
    1.2.1 实腹式型钢混凝土结构  9-10
    1.2.2 内置空腹式型钢混凝土结构  10-13
    1.2.3 外包钢混凝土结构  13-14
    1.2.4 钢管混凝土结构  14-15
  1.3 存在的问题  15
  1.4 本文的主要工作  15-17
第2章钢材和混凝土的本构模型  17-29
  2.1 钢材的本构模型  17-22
  2.2 约束混凝土本构模型  22-27
    2.2.1 约束混凝土受力特点  22
    2.2.2 箍筋约束混凝土本构模型  22-25
    2.2.3 角钢约束混凝土本构模型  25-27
  2.3 本章小结  27-29
第3章材料本构模型验证  29-35
  3.1 引言  29
  3.2 已有的试验情况  29-31
    3.2.1 滞回曲线  29-30
    3.2.2 骨架曲线  30-31
  3.3 角钢混凝土柱单调荷载-位移曲线仿真分析  31-34
    3.3.1 材料的本构模型  31
    3.3.2 截面弯矩-轴力-曲率分析  31-33
    3.3.3 构件的单调荷载-位移仿真分析  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第4章角钢混凝土柱恢复力模型  35-46
  4.1 引言  35
  4.2 构件的单调荷载-位移曲线参数分析  35-37
  4.3 恢复力模型  37-44
    4.3.1 构件荷载-位移恢复力模型  37-42
    4.3.2 截面弯矩-曲率恢复力模型  42-44
  4.4 本章小结  44-46
第5章角钢混凝土柱设计与施工建议  46-48
  5.1 总则  46
  5.2 材料选择  46
  5.3 抗震构造措施与梁板截面尺寸选择  46
  5.4 柱设计及节点构造  46-47
  5.5 本章小结  47-48
结论  48-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
详细摘要  54-60

内置角钢混凝土柱滞回性能与设计方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文