一、分散式配筋梁异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的抗震性能研究(论文文献综述)
鞠松[1](2019)在《一种新型L形型钢混凝土异形柱节点承载力的研究》文中研究表明钢筋混凝土异形柱结构体系在8度抗震设防区适应性的研究工作表明:节点承载力成为异形柱结构在8度区最大适用高度的控制因素,基于此我国异形柱规程规定,8度(0.2g)地区钢筋混凝土异形柱框架结构最大适用高度为12m。8度区12m的高度限值严重制约了异形柱框架结构在高烈度地区的推广和应用,为提升异形柱框架结构在高烈度地区的适应性,已有相关理论分析和试验验证表明,节点区加配钢骨是一种有效的方法。为了促进型钢在异形柱节点中的应用,同时推广新型的型钢形式以减少传统实腹式型钢对节点施工过程中梁纵筋与节点核心区箍筋的绑扎带来的不便,本文对已有的一种配置新型型钢的节点进行试验研究与有限元模拟分析,以期能够较深入地考查节点区加配此种型钢后的工作机理和措施效率。本文首先对2003年在同济大学完成的某六层混凝土异形柱框架结构试验模型进行八度区(0.2g)条件下的整体分析与计算,结合前期完成的模拟振动台试验结果,从模型中第二层选取一种L形节点进行试件的设计。本次试验完成三个足尺L形节点的制作,并对三个足尺L形型钢混凝土异形柱节点进行低周反复加载下的拟静力试验。本次试验完成了节点区无增配型钢与增配型钢以及在型钢上加穿短钢筋后的抗震性能试验,并对试验结果进行处理与计算得到试件的滞回曲线、骨架曲线、强度退化与耗能能力等抗震性能相关指标。试验表明,相对于未加型钢的PL试件来说,节点核心区在加入了新型型钢后,在屈服之后的阶段,其滞回环的面积更大,具有更好的耗能能力,同时相比PL,试件在加入型钢后,试件的极限承载力均提高约20%。利用非线性有限元分析软件对试验中的两个加入型钢的试件进行了有限元模拟,模拟结果与试验符合较好,在此种建模方法的基础上,完成了六个含型钢有限元模型的建立,对影响节点承载力的其他因素包括增配型钢的材料厚度、型钢开口的形式、加穿短钢筋的疏密等进行了有限元的计算与分析。有限元结果表明:1、型钢厚度超过一定值时,型钢对于改善构件承载力的作用不再明显。2、对于型钢肢板的切割,相比矩形切割,三角形切割可以在没有增加用钢量的前提下减少应力集中,同时肢板不同形式的切割对构件承载力的影响较小。3、短钢筋的加密,对于抗震设防要求较高的地区是一项有利的构造措施。4、节点型钢的制作中,应注意加强缀条部分与腹板部分的焊接。最后,本次论文对该种增配了新型型钢的混凝土异形柱节点进行了抗裂承载力计算的分析与抗剪承载力计算的一定探讨。
刘祥[2](2019)在《压弯剪扭复合受力十字形截面柱抗震性能研究》文中研究说明异形柱可以有效地避免柱棱突出墙体,在改善室内观瞻、减轻结构自重、扩大使用空间、方便家具摆放等方面具极大的优势,深受开发商及用户的青睐。目前阶段,推广及应用中的异形柱结构主要采用钢筋混凝土异形柱结构,而受混凝土材料性能及异形柱截面形式的制约,异形柱结构的适用范围受到了很大限制。为此,研究人员提出了型钢混凝土异形柱结构,即在钢筋混凝土异形柱结构内配置型钢骨架,既充分利用异形柱截面优势,又有效地提高异形柱结构的承载力、延性、刚度及耗能等抗震性能,极大地推动了异形柱结构的应用与发展。国内外学者从正截面承载力、斜截面承载力及抗震性能等方面对钢筋混凝土异形柱及型钢混凝土异形柱进行了大量试验研究和理论分析。异形柱柱肢细长,质量中心与刚度中心往往不在同一位置,容易受到扭矩的作用,特别在地震作用下,更容易受到扭矩的影响而发生破坏。然而,关于复合受扭作用下异形柱的抗震性能鲜有研究。本课题组对6个钢筋混凝土十字形柱及9个型钢混凝土十字形柱构件进行了压-弯-剪-扭复合受力作用下的低周反复试验,以期对十字形截面柱的复合受扭抗震性能进行研究。通过试验研究,观察了试件破坏过程及形态,得到了滞回曲线及特征点参数,分析了试件延性、耗能能力、刚度退化及强度退化等抗震性能指标,明确了轴压比、扭弯比以及配钢形式对抗震性能的影响,在试验参数范围内得到以下结论:1)随着扭弯比的增大,十字形截面柱试件受扭破坏特征更加明显,由弯曲破坏向扭转剪切破坏转变。2)从影响参数分析来看,当扭弯比由0.14增大到0.21时,试件抗扭承载力增大了 10%左右,扭转变形增大20%以上,扭转延性增大8%,弯曲变形减小8%,位移延性减小了 10%;从轴压比角度来看,在一定范围内增大轴压力有利于提高构件抗扭性能,当轴压比从0.28增大到0.34时,构件抗扭承载力增大了40%左右,破坏点扭转角增大了30%左右,但对其抗弯性能影响较小;实腹式型钢混凝土柱构件的抗震性能整体上优于空腹式型钢混凝土柱构件。3)复合受扭作用下十字形截面柱的前期耗能主要由扭转作用承担,后期则转为由弯曲作用承担。随着位移的增大,试件扭转耗能表现为先迅速增大,然后逐渐减小的变化趋势;弯曲耗能则表现为总体逐渐增大。4)十字形截面柱试件具有较高的承载能力及变形能力,其位移延性、弹性角及抗倒塌侧移角均满足相关规范要求,在耗能能力、刚度退化及强度退化方面均表现出了良好的抗震性能。采用Abaqus软件对复合受扭作用下十字形截面柱的抗震性能进行了有限元分析,从多角度进行分析验证,并指出模拟结果在一定精度范围内满足要求。以此为基础,对轴压力、扭弯比、配箍率、肢高肢厚比、剪跨比、型钢腹板及型钢翼缘厚度等因素进行了参数扩展分析,得到了各参数对构件抗震性能的影响规律。对试验所得数据进行归一化处理,得到各试件骨架曲线及滞回环,随后拟合出相应的简化模型计算公式,并通过相应的滞回规则提出了弯曲-位移恢复力模型及扭矩-扭转角恢复力模型。恢复力模型与试验实测结果吻合较好,能够较好的反映出压弯剪扭作用下十字形截面柱的抗弯恢复力特性和抗扭恢复力特性。以变角空间桁架理论为基础,引入弯扭相关性及剪扭相关性,提出了复合受扭十字形截面钢筋混凝土柱的抗扭承载力设计公式;通过剪力流理论推导出压-弯-剪-扭共同作用下十字形截面钢筋混凝土柱的承载力归一化公式,在此基础上,提出了复合受扭作用下十字形截面钢筋混凝土柱的抗扭承载力归一化公式。以十字形截面钢筋混凝土柱抗扭承载力计算公式为基础,对十字形截面实腹式型钢混凝土柱及十字形截面空腹式型钢混凝土柱分别采用叠加原理及等效替代法,提出相应的抗扭承载力设计公式及归一化公式。计算结果与试验结果吻合较好,可以为今后研究提供参考价值。
柳阳[3](2019)在《钢筋混凝土异形柱框架及其节点空间非线性有限元研究》文中提出异形柱结构是指采用了异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构,该结构体系有避免室内棱角、增加房间使用面积、减小建筑物自重等优点,为建筑设计及使用带来灵活性和方便性。作为一种相对较新的结构形式,混凝土异形柱结构投入使用的时间并不久,尚未积累起足够的工程实践经验。混凝土由水泥、沙子、石子等混合硬化而成,是一种力学性能复杂多样的建筑材料。用线弹性理论及极限状态设计方法来分析钢筋混凝土结构和构件的受力和变形性能,显然是有局限性的。本文基于空间非线性有限元方法,对钢筋混凝土异形柱框架结构和节点构件进行了弹塑性变形和裂缝发展的研究,以精确反映结构和构件的实际性状。主要内容包括:(1)基于弹性力学和虚位移原理,推导了四节点四面体单元的形函数矩阵、单元应变矩阵、单元应力矩阵及单元刚度矩阵。分析了空间框架单元在局部和总体坐标系下的单元节点位移列阵和节点力列阵,推导了框架单元在局部坐标系下的扭转刚度方程、轴向拉伸刚度方程和弯曲刚度方程,并得出了框架单元在局部坐标系下的单元刚度矩阵。分析了总刚集成的方法。为异形柱框架节点和框架结构模型的网格划分及有限元计算提供理论基础。(2)研究了混凝土在单轴受压下的本构关系,给出了钢筋混凝土材料整体式模型的单元弹性矩阵和刚度矩阵。分析了混凝土材料的von Mise屈服准则、加载-卸载法则、塑性应变流动法则、强化法则,推导了有限元单元的弹塑性矩阵。研究了应用于框架单元中的耦合PMM铰,定义了塑性铰的转角-弯矩曲线。探讨了非线性方程组的数值解法,并对非线性问题的求解步骤进行了概括梳理。为异形柱结构和构件的弹塑性分析提供了理论依据。(3)改进了Willam-Warnke五参数破坏模型,给出了混凝土的四种破坏面公式。研究了混凝土的弥散固定裂缝模型,给出有裂缝时混凝土的四种本构矩阵。构建了四个处于异形柱框架不同部位的节点模型,论述了它们的截面形式、选用的混凝土和钢筋材料的力学性能,并以四节点四面体单元对它们进行网格划分。(4)分别对四个框架节点模型进行静力加载分析,得出它们在单调加载作用下的裂缝形成与开展过程,及最终破坏的形态。绘出它们的梁端位移-荷载曲线。分析四个节点反复加载下的裂缝发展,节点刚度的变化。对比了四个节点的承载能力和延性。有限元分析结果表明:对异形柱节点加载时,梁的破坏程度高,节点满足“强柱弱梁”的设计原则。(5)构建了三个不同高度的异形柱框架结构模型,给出了框架梁和柱的截面弯曲刚度、拉压刚度、扭转刚度的计算公式。以Pushover倒三角水平加载方法对它们进行分析计算。得出了三个模型在不同烈度地震下的层间位移及出铰情况,以及它们的顶点位移-基底剪力曲线。改进了Park-Ang双参数损伤模型,界定了结构损伤情况及对应的层间损伤指标,计算出了框架各层的损伤指数。对比分析Pushover计算结果和Park-Ang模型评估结果。研究结果表明:在地震作用下,规则混凝土异形柱框架中的梁首先出现破坏;结构薄弱层出现在框架的下部;楼层越多,薄弱层的位置也越高;地震烈度相同时,框架越高破坏越严重。
魏亚男[4](2019)在《L形实腹式钢骨砼柱节点及结构抗震性能研究》文中研究表明异形实腹式钢骨混凝土柱是一种新形柱,这种新形柱对于提高人们住宅舒适度有良好的效果,具体表现为室内角柱、中柱、边柱等不再突出,使得室内使用面积加大并且拥有良好的视觉效果。同时这种新形柱对于框架体系承载力的提升也具有良好的效果,故对于异形钢骨混凝土柱的研究有很重要的意义。本文通过利用两种有限元软件ABAQUS和MIDAS对L形实腹式钢骨混凝土柱与梁节点以及该模型在整个框架体系中进行了受力性能分析。通过ABAQUS有限元软件模拟建立缩尺L形实腹式钢骨混凝土柱与钢梁节点模型,用以研究节点的受力性能。在ABAQUS中通过确定单元模型、各构件的本构关系、各构件的相互作用、模型的边界条件以及荷载的施加、网格的划分,最后建立合理的有限元模型来进行合理的受力性能分析。本文主要分析了模型在不同①轴压比、②混凝土强度等级、③含钢骨率、④钢骨强度、⑤钢梁腹板尺寸五个参数下的受力性能。分析结果表明:在不同参数条件下试件的滞回曲线均呈梭形且饱满,体现出构件良好的受力性能;其中,钢梁腹板厚度对节点受力性能产生较大的影响,含钢率、钢骨强度对节点的受力性能会产生的影响较小,轴压比以及混凝土强度对节点的受力性能的影响甚微。通过MIDAS/GEN有限元软件建立钢骨混凝土异形柱框架体系,对结构进行罕遇地震下的静力弹塑性Pushover分析。采用刚度等代的方法对钢骨混凝土异形柱进行等代。按照实际尺寸建立10层框架模型,通过对模型定义静力荷载工况,分析结构模型自重、自振周期、基底剪力与倾覆弯矩和结构侧向位移等。然后运用Pushover分析方法,得到了基底剪力、倾覆弯矩、层间位移、层间位移角、自振周期等可以评价结构体系抗震性能的参数指标,然后将所获取的参数指标与相关规范进行对比,得出结论L形钢骨混凝土柱在框架体系中具有良好的抗震性能。
乔治[5](2019)在《ECC/RC组合框架结构抗震性能试验与理论研究》文中进行了进一步梳理工程用水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)是一种具有高延性、高韧性和多缝开裂特征的纤维增强水泥基复合材料,在单轴拉伸作用下具有显着的应变硬化特性。ECC良好的力学性能和裂缝控制能力使得它特别适用于结构中需要较高耗能、承受较大变形和强剪切作用或有较高耐久性要求的部位,能够有效地提升结构的抗震性能和耐久性。考虑到目前ECC的生产成本高于混凝土,整个建筑结构采用ECC不经济,本文提出在关键受力部位截面上或在构件纵向上使用ECC和混凝土组合形成组合构件。通过理论分析、试验研究及数值模拟等方法,分别从材料层次、构件层次和结构层次对ECC/RC组合框架结构抗震性能进行了系统的研究。1.材料层次(1)根据国产PVA纤维和日产PVA纤维的物理力学性能,结合ECC准应变硬化模型,对混杂PVA-ECC的纤维体积含量进行了优化分析,建议的混杂纤维体积含量为1.0%日产PVA纤维加0.6%国产PVA纤维,据此设计了5组试验配合比。对5组不同配合比的ECC试件分别进行了单轴受压试验和四点弯曲试验。混杂PVA-ECC试件在四点弯曲试验中均呈现出明显的应变硬化和多缝开裂现象,国产PVA纤维替代日产PVA纤维的掺量越多,材料延性下降幅度越大,此外变形能力随着龄期的增加呈减小的趋势。纤维的掺入明显改善了复合材料的压缩韧性,混杂PVA-ECC试件在单轴压缩试验中,没有出现明显的剥落现象,完整性较好。(2)基于已有试验结果,建立了混杂PVA-ECC单轴拉伸应力-应变全曲线的数值分析模型,该模型主要包括多缝开裂的微观力学模型、裂缝间距计算模型、串联弹簧模型和随机概率分布模型。通过与单轴拉伸试验的结果进行比较,验证了本模型对ECC试件开裂应力、开裂应变、峰值应力和峰值应变预测的准确性。2.构件层次(1)设计了三种不同界面处理的8根ECC/RC组合梁和RC梁,并开展了受弯性能试验研究。试验结果表明:ECC/RC组合梁均发生了延性较好的弯曲破坏,多缝开裂现象较为明显,在达到峰值荷载前均未发生粘结破坏。ECC/RC组合梁在达到各自峰值荷载的80%之前,裂缝宽度均小于100μm,可有效地提升混凝土梁的耐久性。采用简化的ECC材料本构关系,提出了ECC/RC组合梁的受弯承载力简化计算方法,并建议了ECC/RC组合梁正常使用极限状态下挠度的简化计算方法,推导了基于内力平衡的组合梁完全开裂截面的惯性矩公式,利用上述简化方法计算得到受弯承载力和跨中挠度的预测值与试验值吻合较好。(2)进行了6根不同剪跨比、轴压力和配箍率的ECC/RC柱及1根RC对比柱在低周反复荷载下的抗震性能试验研究,对不同试件的破坏形态、滞回特性、位移延性、耗能能力、刚度退化等进行了较为深入的研究。试验结果表明ECC/RC组合柱表现出明显的多缝开裂特征,其延性、耗能能力和损伤容限均好于RC柱;随着剪跨比的减小,柱端水平荷载-位移滞回曲线趋于扁平,受剪承载力提高,但位移延性系数随之降低;配箍率较高的构件,柱端水平荷载-位移滞回曲线较饱满,刚度退化较缓,变形能力较大。采用OpenSees有限元程序建立ECC/RC组合柱分析模型,对不同剪跨比、轴压比、纵筋配筋率、ECC抗压强度、ECC极限压应变和外包ECC厚度对ECC/RC组合柱受弯性能和抗震性能的影响进行有限元参数分析。(3)将ECC/RC组合柱的性能划分为完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌五个性能水平,提出用位移角和基于Park-Ang的修正损伤指标作为ECC/RC组合柱的性能指标,通过对试验数据的统计分析,并参考国内外相关文献,给出了ECC/RC组合柱在不同性能水平下的位移角限值和损伤指标限值的建议值。(4)基于修正压力场理论(MCFT),修正了ECC的软化平均应力应变关系和局部应力平衡方程,考虑了纤维在斜裂缝处的应力传递能力,提出了能够更好地反映ECC受剪机理的修正MCFT计算方法。在此基础上,通过合理简化,推导了ECC斜裂缝角度和平均主拉应变的显示计算公式,提出了有腹筋ECC/RC组合构件受剪承载力的简化计算方法。建立ECC构件剪切试验数据库,验证了修正MCFT方法及其简化计算方法的合理性。(5)建立了多折线型ECC/RC组合柱转角型塑性铰恢复力模型,并提出了骨架曲线特征参数、塑性铰长度和滞回规则的计算方法,通过与试验柱实测滞回曲线的比较和分析,验证了组合柱塑性铰恢复力模型的准确性和适用性。3.结构层次(1)对一个装配式ECC/RC组合框架结构和一个普通RC对比框架结构进行振动台试验,研究模型结构在不同水准地震作用下自振特性、加速度、位移、残余位移和节点转角等动力响应的分布规律及其随地震水准的变化规律。试验结果表明,将ECC材料引入节点和梁、柱塑性铰区时,结构在地震作用下的抗剪承载力、塑性变形能力、耗能能力和耐损伤性都远高于普通钢筋混凝土框架,从全寿命周期考虑,ECC/RC组合结构具有较高的经济性。(2)研究了ECC/RC组合框架结构的性能水平划分依据,给出了ECC/RC组合框架不同性能水准对应的各性能指标(最大层间位移角、基于Park-Ang的损伤指标、最大残余层间位移角和最大楼层加速度)限值。在确定性能水准和性能指标限值之后,设计了两个框架算例(普通RC框架和ECC/RC组合框架),采用基于增量动力分析(IDA)的多指标抗震性能评估方法,考察了两种框架在不同地震动强度水平下的结构响应和抗震能力,分析结果表明ECC/RC组合框架在中震和强震作用下具有比RC框架更加优异的抗震能力。
赵金全[6](2018)在《核电厂型钢混凝土框排架异型节点抗震性能与设计方法研究》文中认为大型型钢混凝土核电厂汽机厂房主要由汽机房、除氧间和辅助跨组成,采用框排架结构体系。由于结构布置不规则和特殊工艺限制,汽机厂房结构中普遍存在错层、变梁变柱截面以及梁发生倾斜而产生多种异型节点。SRC异型节点的破坏形态不同于常规节点,受力机理更为复杂,而国内外学者对SRC异型节点的研究较少。所以研究SRC异型节点的受力特点和抗震性能,对于高烈度区核电厂汽机厂房的建设具有深远的理论意义与工程实际意义。目前,我国JGJ 138-2016《组合结构设计规范》主要针对SRC常规直交节点,对SRC异型节点的计算方法和构造措施涉及较少。本文以山东荣成已经在建的CAP1400型钢混凝土核电厂常规岛汽机厂房为原型,在进行大模型试验研究的基础上,选取结构中实际出现的几种异型节点,并根据不同参数,设计15个缩尺比例为1/4的SRC异型节点试件进行拟静力试验研究,并结合有限元分析,以更全面、更深入地研究其受力机理、破坏模式以及抗震设计方法。主要研究工作及成果如下:(1)考虑不同设计参数,根据“强构件,弱节点”设计原则,设计8个SRC异型中节点和4个SRC异型边节点,而根据“强节点,弱构件”设计原则,设计3个SRC斜梁-柱边节点进行拟静力试验研究,阐明不同因素对异型节点承载能力和变形能力的影响,揭示了不同类型SRC异型节点的力学性能、破坏形态、滞回性能、延性和耗能特征、承载力及刚度退化规律,并指出SRC异型节点与常规节点在破坏模式和受力机理上的异同。结果表明:SRC异型节点滞回曲线较为饱满,介于反S形和纺锤形之间,具有型钢和钢筋混凝土节点共同的特点。当轴压比不大于0.5时,节点承载能力随着轴压比的增大而增大,而延性和耗能则逐渐降低,建议轴压比不宜过大;对于左右梁错位异型中节点,节点承载能力随着错位高度的增大而增大,而延性和耗能则逐渐降低;对于变梁异型中节点,节点承载能力随着一侧梁截面高度的减小而减小,而延性和耗能则逐渐增大,建议小梁截面高度不宜小于大梁截面高度的1/2;对于变柱异型边节点,随着上柱截面高度的减小,节点由核心区剪切破坏逐渐发展为上柱端塑性破坏,并且节点承载能力随之减小,建议上柱截面高度不宜过小;对于斜梁节点,梁倾斜角度越大,破坏时的梁端裂缝开展越宽,节点承载力也越小,建议核电厂常规岛汽机厂房中斜梁节点的倾斜角度?不应超过10?,当??3?时,可以按直交梁相同的设计方法进行设计,当3?(27)??10?时,设计时对承载力进行5%折减。(2)在关于SRC常规节点恢复力特性研究的基础上,根据试验所得的滞回曲线和骨架曲线,建立了适合于SRC异型节点的恢复力模型,从而对完善SRC节点抗震性能研究和分析方法提供理论基础。(3)运用Abaqus建立SRC异型节点有限元模型,对不同材料采用合适的单元类型和本构关系,合理划分网格,通过施加反复荷载进行计算和分析,分析结果与试验结果吻合良好。通过Abaqus考虑更多参数,建立多个有限元模型进行分析,结果表明:节点受剪承载力随着轴压比和错位高度的增大而增大,而随着一侧梁截面高度和上柱截面高度的减小而减小。(4)通过试验研究并结合有限元分析,根据各SRC异型节点的裂缝开展和破坏过程,提出了不同类型异型节点的核心区划分方法,并揭示了不同类型SRC异型节点的受力机理,通过定量分析各组成成分对节点受剪承载力的贡献,提出了不同类型SRC异型节点的抗裂和受剪承载力计算公式。(5)在试验研究的基础上,并结合已有研究成果,提出了适用于型钢混凝土异型节点的设计方法和构造措施,供设计人员和施工人员参考。
李凯[7](2018)在《沿翼缘加载的型钢混凝土T形柱抗震性能及损伤分析》文中认为型钢混凝土异形柱结构是指在异形柱截面中加入型钢并配置适量纵筋和箍筋而形成的一种新型结构。它不仅继承了钢筋混凝土异形柱结构得房率高,建筑设计灵活美观的优点,而且能充分发挥型钢混凝土结构承载力高、抗震性能好等优越性,具有良好的推广应用前景。本文在课题组前期关于型钢混凝土异形柱结构研究的基础上,继续深入研究,对实腹式型钢混凝土T形柱在沿翼缘方向加载时的抗震性能和损伤性能进行分析,并明确了其损伤演化规律。本文设计了10根实腹式型钢混凝土T形柱,并通过“建研式”加载装置对其进行了抗震性能试验,获得了各试件的破坏形态、荷载-顶点位移曲线和骨架曲线。研究了不同轴压比、不同配钢率和不同加载制度下T形柱的强度衰减、刚度退化、位移延性和耗能能力等的变化规律。研究表明:剪跨比为2.5的实腹式型钢混凝土T形柱沿翼缘方向加载时均发生明显的弯曲破坏;试件滞回曲线呈饱满的梭形,正负向基本对称;相较于单调加载而言,混合控制加载的试件,在经历不同的位移幅值和循环次数后,承载能力、变形能力和耗能能力均有不同程度的降低;各试件的强度衰减系数均大于0.85,延性系数均大于5,极限位移角介于1/101/16,等效粘滞阻尼系数介于0.3580.417,均表现出良好的抗震性能。通过OpenSees建立有限元模型对沿翼缘方向加载的实腹式型钢混凝土T形柱进行分析,计算结果与试验曲线吻合较好。根据计算结果,对实腹式型钢混凝土T形柱内部型钢应力进行了分析,明确了实腹式型钢混凝土T形柱在水平荷载作用下的截面应力分布和变化规律;研究了P-Δ效应对实腹式型钢混凝土T形柱滞回性能的影响;分析了轴压比、混凝土强度、型钢屈服强度和配钢率等因素对实腹式型钢混凝土T形柱的弹性刚度、承载力和位移延性的影响规律。总结已有损伤模型的不足,并结合本次实腹式型钢混凝土T形柱的试验研究结果,通过引入组合系数的方法建立了基于变形和累积滞回耗能的非线性组合损伤模型,该模型能够较好地反映实腹式型钢混凝土T形柱的损伤演化过程。通过分析各试件损伤指数的变化规律,结合加载过程中的试验现象,给出了实腹式型钢混凝土T形柱的损伤状态及相应的损伤指数范围,为该类构件震后损伤评估提供参考。
杜振宇[8](2018)在《实腹式型钢混凝土L形柱与十形柱抗震性能试验研究》文中研究表明型钢混凝土异形柱结构作为一种新型结构体系,将型钢混凝土结构与异形柱结构相结合,兼备了两种结构的优点。在建筑方面,避免框架柱在室内凸出,建筑观瞻得以改善,增大了房间的实际使用面积,为使用功能带来灵活性和方便性;在结构受力方面,充分发挥了钢与混凝土两种材料的性能,具有刚度大、承载力高、轴压比限值大、延性好等优越性。因此,型钢混凝土异形柱结构在高层结构及高抗震设防烈度区中的应用方面拥有良好的发展前景。本文基于低周反复加载试验和数值模拟,对实腹式型钢混凝土(SSRC)L形柱与十形柱的抗震性能进行了研究。试验以肢长厚比为3、肢厚为240mm的等肢L形柱和十形柱为原型,按照1:2比例进行缩尺,共设计制作了3根实腹式型钢混凝土L形柱试件及3根十形柱试件,采用“建研式”加载装置进行抗震性能试验,观察试件在加载过程中的受力过程和破坏形态,分析了实腹式型钢混凝土L形柱、十形柱在不同轴压比和配钢率下的滞回曲线、骨架曲线、延性、位移角、耗能能力、强度退化、刚度退化等力学性能指标。结果表明两种构件在水平作动力下的滞回曲线正反方向对称,滞回环饱满,展现出了良好的承载能力、变形能力及耗能能力等抗震性能。通过调用ABAQUS子程序PQ-Fiber,采用纤维梁单元对构件进行有限元数值模拟分析,并与试验结果进行对比,两者吻合度较高,证实了此模拟方法的有效性。在此基础上,模拟计算了实腹式型钢混凝土十形柱与L形柱沿各方向加载时不同轴压比下的骨架曲线特征值及延性系数,给出了构件在满足框架柱抗震设计延性要求条件下的轴压比限值。
徐金俊[9](2016)在《型钢混凝土T形柱—钢梁空间节点的震损机制与计算理论》文中进行了进一步梳理型钢混凝土异形柱因其内置型钢的增强作用而致使异形柱结构的适用范围得到扩大。节点作为框架中的传力枢纽,其性能的好坏将直接影响结构的整体受力行为。型钢混凝土异形柱框架节点具有柱肢截面薄而细长、核心区配钢配筋量大而拥挤、截面形状不规则等特点,导致此类节点的内在传力机制较传统节点的复杂;更甚之处在于地震波作为一种随机概率波,其作用于结构上的水平地震加速度具有二维双向性,空间耦合性对型钢混凝土节点的破坏行为有着重要影响。论文对型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点在地震作用下的受力性能、数值方法以及计算理论开展了深入研究,取得的主要研究成果如下:(1)采用自主研发的加载装置对10个型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点进行了低周反复荷载试验,得到了此类空间节点在受力全过程中的裂缝开展模式、最终破坏形态以及柱端水平荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、核心区钢材的应变状态和相应的分布规律,比较分析了强度衰减、刚度退化、位移延性系数、层间位移角、耗能系数以及残余变形等抗震性能指标,初步揭示了以“弱节点”为设计准则的型钢混凝土T形柱框架空间节点的破坏机理,为后续研究工作提供了翔实的试验支撑。(2)基于课题组前期完成的型钢混凝土L形柱、十形柱-梁平面及空间节点和收集到的钢管混凝土十形柱-钢梁空间节点的抗震性能试验成果,采用标准化计算方法对同类型节点的滞回特性和承载力进行统一分析,得到了一些具有共性的研究结论;在此基础上,分别从承载能力、刚度、延性系数、耗能能力、层间位移角的角度建立了所有试件的抗震性能指标数据库,为深入开展基于性态的损伤分析奠定试验依据。(3)首先,根据课题组前期获取的17个型钢混凝土异形柱抗震性能试验实测数据,建立了该类结构柱基于性态的抗震设计量化指标;采用基于变形和能量的双重准则,结合异形柱结构的力学特性,通过引入组合系数的办法,提出了适用于型钢混凝土异形柱抗震性能演化分析的Park-Ang修正模型;通过控制损伤阀值,明确了型钢混凝土异形柱在各性态水平下的地震损伤评估依据。其次,通过联合课题组完成的型钢混凝土异形柱框架平面节点和空间节点的抗震性能试验成果,在结合异形柱结构力学特性的基础上,通过引入组合系数的办法,提出了适用于型钢混凝土异形柱框架节点地震损伤的Park-Ang修正模型,由此确立了节点组合系数的计算方法,并对各试验影响因素进行了损伤演化分析。(4)基于结构钢的应力三轴度,发展了型钢混凝土T形截面柱-钢梁空间节点的数值模型,并验证了数值模拟的可行性。在此基础上,细化了试验变化参数关于加载角度和轴压比的影响,同时扩展了相应的分析参数如混凝土强度等级、柱截面配钢率(包括翼缘配钢率和腹板配钢率)、肢高肢厚比、剪跨比、梁高和正交梁系的高差,建立了此类新型空间节点受力性能指标的计算数据库;并得到了加载角度对型钢混凝土T形柱框架空间节点受剪承载力的影响,由此得出了相应的数学计算模型。(5)通过已获取的9个型钢混凝土T形截面柱-混凝土梁平面节点和9个型钢混凝土T形截面柱-钢梁空间节点的低周反复加载试验成果,提出了以屈服点、峰值点和破坏点为特征点并考虑刚度退化的三折线型骨架曲线模型,给出了基于试验参数的特征点值确定方法;根据试验获取的滞回特性,简化了不同配钢形式型钢混凝土T形截面柱框架节点的滞回环;通过引入基于损伤的循环退化指数对节点在反复荷载作用下的屈服荷载、最大荷载、卸载刚度以及再加载刚度等力学性能指标进行了退化描述,并建立了基于损伤效应的型钢混凝土T形截面柱框架节点的恢复力模型。结合试验结果,对恢复力模型的有效性进行了验证。(6)首先,分别采用叠加原理和弹性理论对型钢混凝土T形柱框架节点剪切开裂进行承载力推演分析;基于截面置换法,将实腹式配钢节点核心区型钢腹板的抗剪贡献计入计算模型。基于所提出的计算方法,将其与试验结果进行对比分析,得到结论为采用理论计算的剪切开裂承载力均大于试验值,但叠加原理的计算值更加接近试验结果,具有较好的工程精度。其次,根据试验和数值模拟成果,将加载角度引入并考虑其空间作用,提出了混凝土项基于斜压杆理论的型钢混凝土T形柱框架节点核心区受剪承载力计算模型,该模型计算结果比现有规范公式更加接近试验值。
李颜亭[10](2016)在《实腹式型钢混凝土异形柱空间框架地震模拟振动台试验研究》文中研究表明型钢混凝土(SRC)异形柱结构既兼具型钢混凝土结构和异形柱结构两种结构形式的优点,还克服了普通混凝土异形柱结构承载能力不足、轴压比限值过低及抗震性能差等缺点,对推广异形柱结构的适用范围具有重要意义。目前,对型钢混凝土异形柱结构在异形柱及节点等构件层次方面的研究已颇具成果,而对结构整体的抗震性能研究还非常少。本课题组前期完成了3榀型钢混凝土异形柱平面框架的低周反复荷载试验,系统地研究了型钢混凝土异形柱的抗震性能及设计方法。在此基础上,本文通过地震模拟振动台试验对型钢混凝土异形柱空间框架的抗震性能进行深入研究。本文设计了一个1/4比例的五层两跨实腹式型钢混凝土异形柱空间框架模型,对该模型进行地震模拟振动台试验,观察了模型结构在各地震烈度下的破坏情况,分析了模型结构的动力特性,各烈度下的加速度反应、位移反应、楼层剪力、型钢及钢筋应变。结果表明:随着地震加速度峰值的增加,模型的自振频率不断下降,加速度放大系数逐渐减小,结构反应以剪切型为主;试验过程中模型破坏主要集中于底部三层,层间刚度退化较快;模型在弹塑性破坏阶段,梁端出现塑性铰,而异形柱还具有一定的承载力,抗侧刚度明显退化;模型的弹性层间位移角虽然超过了规范给定的限值,但结构仍处于弹性阶段;模型的弹塑性层间位移角满足规范要求,证明该结构具有良好的抗震能力和变形性能;地震作用下边框架受力较大,L形柱及其梁端为结构的薄弱区域,设计中应减小柱肢高肢厚比,提高梁端钢筋与角柱的锚固水平。采用Open Sees程序建立有限元模型,并对模型进行动力时程分析,完成了模型自振周期、加速度反应及位移反应的对比分析,结果表明,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该程序对SRC异形柱框架结构进行有限元模拟分析的准确性和可靠性。
二、分散式配筋梁异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的抗震性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分散式配筋梁异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的抗震性能研究(论文提纲范文)
(1)一种新型L形型钢混凝土异形柱节点承载力的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与研究意义 |
1.2 钢筋混凝土异形柱的研究现状 |
1.3 钢筋混凝土异形柱节点的研究现状 |
1.4 型钢混凝土异形柱的研究现状 |
1.5 型钢混凝土异形柱节点的研究现状 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 L形异形柱框架节点抗震性能试验 |
2.1 试验目的 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 工程设计 |
2.3 试件设计 |
2.3.1 试件节点选取 |
2.3.2 试件尺寸及配筋 |
2.4 试件制作 |
2.5 试验的加载方法与加载制度 |
2.5.1 加载方法 |
2.5.2 加载制度 |
2.6 试验的测试项目 |
2.6.1 测试内容 |
2.6.2 测试方法 |
2.7 本章小结 |
第三章 试验现象及结果分析 |
3.1 试验过程及现象 |
3.1.1 试件PL |
3.1.2 试件JL1 |
3.1.3 试件JL2 |
3.2 滞回曲线 |
3.3 骨架曲线 |
3.4 试件承载力及位移 |
3.5 耗能能力 |
3.6 强度退化 |
3.7 本章小结 |
第四章 有限元方法概述及模型的建立 |
4.1 有限元分析工具 |
4.2 材料的本构模型 |
4.2.1 混凝土的本构模型 |
4.2.2 钢材的本构模型 |
4.3 单调荷载作用下的有限元计算 |
4.3.1 单元类型的选取与不同材料之间的相互作用 |
4.3.2 网格划分 |
4.3.3 边界条件与荷载的设置 |
4.3.4 非线性方程的求解 |
4.4 建模中其他需注意的问题 |
4.4.1 单元选择与网格密度 |
4.4.2 单位 |
4.4.3 收敛 |
4.5 本章小结 |
第五章 节点非线性有限元分析 |
5.1 对试验试件模拟的结果 |
5.2 模拟试验模型的应力云图 |
5.2.1 JL1 |
5.2.2 JL2 |
5.3 更改型钢形式后的模拟结果 |
5.3.1 JL3 |
5.3.2 JL4 |
5.3.3 JL5 |
5.3.4 JL6 |
5.3.5 JL7 |
5.3.6 JL8 |
第六章 L形异形柱框架节点承载力的探究 |
6.1 节点受力机理 |
6.1.1 RC节点受力机理 |
6.1.2 SRC节点受力机理 |
6.1.3 SRC异形柱节点受力机理 |
6.2 节点受力分析 |
6.3 节点抗裂承载力计算 |
6.3.1 节点抗裂计算的意义 |
6.3.2 节点抗裂承载力的计算 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结 |
7.1 本文研究成果 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)压弯剪扭复合受力十字形截面柱抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 RC异形柱体系研究综述 |
1.2.2 SRC异形柱体系研究综述 |
1.2.3 复合受扭理论研究 |
1.2.4 复合受扭试验研究 |
1.2.5 复合受扭计算研究 |
1.3 技术路线及研究内容 |
1.3.1 技术路线 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 创新点 |
第二章 压弯剪扭复合受力十字形截面柱抗震性能试验研究 |
2.1 模型选取 |
2.2 试件设计 |
2.3 试件制作 |
2.3.1 RC十字形柱钢筋笼制作 |
2.3.2 SRC十字形柱型钢骨架制作 |
2.3.3 混凝土浇筑 |
2.4 加载装置及数据测量 |
2.4.1 加载装置 |
2.4.2 加载制度 |
2.4.3 数据测量及侧面命名 |
2.5 加载过程及现象 |
2.5.1 试验过程描述 |
2.5.2 试件破坏形态 |
2.6 本章小结 |
第三章 压弯剪扭复合受力RC十字形柱抗震试验结果分析 |
3.1 滞回曲线 |
3.1.1 弯曲-位移滞回曲线 |
3.1.2 扭矩-扭转角滞回曲线 |
3.2 骨架曲线 |
3.2.1 弯曲-位移骨架曲线 |
3.2.2 扭矩-扭转角骨架曲线 |
3.3 承载力和变形 |
3.3.1 弯曲承载力和位移 |
3.3.2 扭转承载力和扭转角 |
3.4 刚度退化 |
3.4.1 侧移刚度退化 |
3.4.2 扭转刚度退化 |
3.5 延性系数 |
3.5.1 位移延性系数 |
3.5.2 扭转角延性系数 |
3.6 耗能能力 |
3.6.1 弯曲耗能能力 |
3.6.2 扭转耗能能力 |
3.6.3 总耗能能力 |
3.7 层间位移角 |
3.8 强度退化 |
3.8.1 弯曲强度退化 |
3.8.2 扭转强度退化 |
3.9 应变分析 |
3.10 本章小结 |
第四章 压弯剪扭复合受力SRC十字形柱抗震试验结果分析 |
4.1 滞回曲线 |
4.1.1 弯曲-位移滞回曲线 |
4.1.2 扭矩-扭转角滞回曲线 |
4.2 骨架曲线 |
4.2.1 弯曲-位移骨架曲线 |
4.2.2 扭矩-扭转角骨架曲线 |
4.3 承载力和变形 |
4.3.1 弯曲承载力和位移 |
4.3.2 扭转承载力和扭转角 |
4.4 刚度退化 |
4.4.1 侧移刚度退化 |
4.4.2 扭转刚度退化 |
4.5 延性系数 |
4.5.1 位移延性系数 |
4.5.2 扭转角延性系数 |
4.6 耗能能力 |
4.6.1 弯曲耗能能力 |
4.6.2 扭转耗能能力 |
4.6.3 总耗能能力 |
4.7 层间位移角 |
4.8 强度退化 |
4.8.1 弯曲强度退化 |
4.8.2 扭转强度退化 |
4.9 应变分析 |
4.10 本章小结 |
第五章 压弯剪扭复合受力十字形截面柱有限元模拟分析 |
5.1 概述 |
5.2 材料本构模型 |
5.2.1 混凝土本构模型 |
5.2.2 钢材本构模型 |
5.3 模型建立 |
5.3.1 单元类型及相互作用 |
5.3.2 边界条件及荷载 |
5.4 计算结果验证 |
5.4.1 试件变形图 |
5.4.2 钢材应力及混凝土损伤云图 |
5.4.3 滞回曲线对比分析 |
5.4.4 骨架曲线对比分析 |
5.4.5 延性对比分析 |
5.4.6 耗能能力对比分析 |
5.5 轴压比的影响 |
5.5.1 滞回曲线 |
5.5.2 骨架曲线 |
5.5.3 耗能能力 |
5.6 扭弯比的影响 |
5.6.1 滞回曲线 |
5.6.2 骨架曲线 |
5.6.3 耗能能力 |
5.7 配箍率的影响 |
5.7.1 滞回曲线 |
5.7.2 骨架曲线 |
5.7.3 耗能能力 |
5.8 肢高肢厚比的影响 |
5.8.1 滞回曲线 |
5.8.2 骨架曲线 |
5.8.3 耗能能力 |
5.9 剪跨比的影响 |
5.9.1 滞回曲线 |
5.9.2 骨架曲线 |
5.9.3 耗能能力 |
5.10 型钢腹板的影响 |
5.10.1 滞回曲线 |
5.10.2 骨架曲线 |
5.10.3 耗能能力 |
5.11 型钢翼缘的影响 |
5.11.1 滞回曲线 |
5.11.2 骨架曲线 |
5.11.3 耗能能力 |
5.12 本章小结 |
第六章 压弯剪扭复合受力十字形截面柱恢复力模型 |
6.1 概述 |
6.2 骨架曲线的确定 |
6.2.1 骨架曲线参数确定 |
6.2.2 骨架曲线验证 |
6.3 滞回环的确定 |
6.3.1 弯曲-位移滞回环 |
6.3.2 扭矩-扭转角滞回环 |
6.4 滞回规则 |
6.4.1 弯曲滞回规则 |
6.4.2 扭转滞回规则 |
6.5 恢复力模型验证 |
6.6 本章小结 |
第七章 压弯剪扭复合受力十字形截面柱抗扭承载力计算 |
7.1 受力机理 |
7.1.1 混凝土开裂阶段 |
7.1.2 破坏机构形成阶段 |
7.1.3 构件破坏阶段 |
7.2 荷载相关性 |
7.2.1 轴力作用影响 |
7.2.2 剪力作用影响 |
7.2.3 弯矩作用影响 |
7.2.4 压弯剪作用影响 |
7.3 RC十字形柱抗扭承载力计算 |
7.3.1 设计公式 |
7.3.2 归一化公式 |
7.4 SRC十字形柱抗扭承载力计算公式 |
7.4.1 SRC结构承载力各国规范对比 |
7.4.2 实腹式型钢混凝土十字形柱抗扭承载力计算公式 |
7.4.3 空腹T型钢混凝土十字形柱抗扭承载力计算公式 |
7.4.4 空腹槽钢混凝土十字形柱抗扭承载力计算公式 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间科研成果、获奖情况及参与科研项目 |
(3)钢筋混凝土异形柱框架及其节点空间非线性有限元研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 异形柱结构的研究意义 |
1.1.2 钢筋混凝土有限元分析的意义 |
1.2 异形柱结构的研究现状 |
1.2.1 对异形柱框架节点的研究 |
1.2.2 对异形柱框架的研究 |
1.3 钢筋混凝土结构有限元分析现状 |
1.4 主要研究内容 |
2.异形柱节点和框架结构空间问题有限元方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 框架节点四面体单元有限元法 |
2.3 空间框架单元有限元法 |
2.4 本章小结 |
3.钢筋混凝土材料非线性有限元问题研究 |
3.1 引言 |
3.2 混凝土单轴受压应力-应变曲线 |
3.3 钢筋混凝土整体式模型 |
3.4 材料非线性问题增量法 |
3.5 框架塑性铰 |
3.5.1 塑性变形曲线 |
3.5.2 耦合PMM铰屈服面 |
3.6 非线性方程组数值解法 |
3.7 材料非线性增量法求解步骤 |
3.8 本章小结 |
4.异形柱框架节点有限元模型的构建 |
4.1 引言 |
4.2 异形柱框架节点 |
4.3 框架节点破坏模型 |
4.4 裂缝模型 |
4.5 节点实体有限元模型 |
4.6 本章小结 |
5.异形柱框架节点静力分析 |
5.1 引言 |
5.2 节点在单调加载下的性能表现 |
5.3 节点在反复加载下的性能表现 |
5.4 异形柱节点性能对比 |
5.4.1 单调加载下梁端位移-荷载曲线对比 |
5.4.2 反复加载下初始刚度变化 |
5.5 本章小结 |
6.异形柱框架抗震性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 结构模型地震下受力的计算 |
6.3 规则异形柱框架模型的构建 |
6.4 异形柱框架的静力推覆响应 |
6.5 基于Park-Ang模型的框架地震损伤评估 |
6.5.1 Park-Ang损伤指数 |
6.5.2 结构层间损伤指标的界定 |
6.5.3 异形柱结构的层间损伤性能评估 |
6.6 本章小结 |
7.总结与展望 |
7.1 主要工作总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间撰写论文及参加科研情况 |
致谢 |
(4)L形实腹式钢骨砼柱节点及结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外相关工作研究进展 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究思路 |
2 有限元分析理论与模型建立 |
2.1 有限元分析方法 |
2.2 材料的本构关系 |
2.2.1 混凝土本构关系 |
2.2.2 钢材本构关系 |
2.3 单元的选取和模型的建立 |
2.3.1 单元的选取 |
2.3.2 模型的建立 |
2.4 加载制度 |
2.5 分析步的设置 |
2.6 部件间的相互作用及边界条件设置 |
2.7 单元网格划分 |
2.8 分析参数设置 |
2.9 有限元结果和试验结果的对比 |
2.10 本章小结 |
3 低周往复荷载作用下节点受力性能有限元分析 |
3.1 概述 |
3.1.1 滞回曲线 |
3.1.2 骨架曲线 |
3.1.3 刚度退化 |
3.1.4 强度退化 |
3.1.5 位移延性系数 |
3.1.6 耗能分析 |
3.2 不同参数对节点的影响 |
3.2.1 轴压比 |
3.2.2 混凝土强度等级 |
3.2.3 含钢骨率 |
3.2.4 钢骨强度 |
3.2.5 钢梁腹板尺寸 |
3.3 本章小结 |
4 钢骨混凝土异形柱框架体系弹塑性分析 |
4.1 MIDAS/GEN软件介绍 |
4.2 MIDAS/GEN静力弹塑性分析 |
4.2.1 MIDAS/GEN静力弹塑性分析理论方法 |
4.2.2 MIDAS/GEN静力弹塑性分析的原理 |
4.2.3 框架模型的建立 |
4.2.4 静力结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)ECC/RC组合框架结构抗震性能试验与理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 ECC国内外研究现状 |
1.2.1 ECC材料层次的研究现状 |
1.2.1.1 ECC材料设计原理及其组分的选择 |
1.2.1.2 ECC材料的基本力学性能 |
1.2.2 ECC构件层次的研究现状 |
1.2.2.1 ECC梁 |
1.2.2.2 ECC柱 |
1.2.2.3 ECC节点 |
1.2.2.4 ECC连梁 |
1.2.2.5 ECC剪力墙 |
1.2.3 ECC结构层次的研究现状 |
1.2.4 ECC的工程应用 |
1.3 组合混凝土结构的研究现状 |
1.3.1 组合混凝土构件 |
1.3.1.1 组合混凝土梁 |
1.3.1.2 组合混凝土柱 |
1.3.1.3 组合混凝土节点 |
1.3.1.4 组合混凝土剪力墙 |
1.3.2 组合混凝土结构 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.5.1 基于性能设计的ECC/RC组合框架结构三层次研究 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 本文技术路线 |
本章参考文献 |
第二章 混杂PVA-ECC材料的配合比设计及其力学性能 |
2.1 引言 |
2.2 ECC材料微观设计理论 |
2.2.1 准应变硬化准则 |
2.2.2 准应变硬化性能指标 |
2.2.3 基于微观力学的纤维桥接应力σ-裂缝开口宽度δ关系 |
2.3 混杂PVA-ECC配合比优化设计 |
2.3.1 配置混杂PVA-ECC所需的材料 |
2.3.2 ECC材料微观力学模型参数 |
2.3.3 混杂PVA-ECC纤维体积含量的优化设计 |
2.3.4 混杂PVA-ECC试验材料配合比的确定 |
2.3.5 混杂PVA-ECC的搅拌工艺 |
2.4 混杂PVA-ECC受压性能试验研究 |
2.4.1 试验准备 |
2.4.2 试验现象 |
2.4.3 试验结果及分析 |
2.5 混杂PVA-ECC弯曲性能试验研究 |
2.5.1 试验准备 |
2.5.2 试验现象 |
2.5.3 试验结果及分析 |
2.5.4 基于四点弯曲试验测定极限拉伸应变的反分析方法 |
2.6 龄期对混杂PVA-ECC力学性能的影响 |
2.6.1 不同龄期下混杂PVA-ECC准应变硬化准则和性能指标的理论分析 |
2.6.2 不同龄期下混杂PVA-ECC受压性能试验研究 |
2.6.3 不同龄期下混杂PVA-ECC弯曲性能试验研究 |
2.7 混杂PVA-ECC单轴拉伸应力-应变全曲线的数值模拟 |
2.7.1 ECC多缝开裂的微观力学模型 |
2.7.1.1 裂缝面混杂纤维桥接应力σ-裂缝开口宽度δ关系的简化 |
2.7.1.2 基体开裂强度 |
2.7.2 多缝开裂的裂缝间距计算模型 |
2.7.2.1 乱向分布单一种类短纤维增强复合材料的裂缝间距计算方法 |
2.7.2.2 乱向分布混杂短纤维增强复合材料的裂缝间距计算方法 |
2.7.3 ECC多缝开裂的拉伸应力-应变关系计算模型(串联弹簧模型) |
2.7.3.1 裂缝产生时的应力突降阶段 |
2.7.3.2 应力恢复到开裂前大小的阶段 |
2.7.3.3 应力继续增大至下一条裂缝出现的阶段 |
2.7.4 单轴拉伸应力-应变全曲线数值模拟 |
2.7.4.1 基本假定 |
2.7.4.2 ECC试件的随机概率分布模型 |
2.7.4.3 数值模拟计算步骤 |
2.7.5 模拟结果与试验结果的对比 |
2.8 本章小结 |
本章参考文献 |
第三章 外包式ECC/RC组合梁受弯性能试验与理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验材料及其力学性能 |
3.2.1.1 ECC材料 |
3.2.1.2 混凝土材料 |
3.2.1.3 钢筋材料 |
3.2.2 试件设计 |
3.2.3 试件制作 |
3.2.4 试验加载方案与测点布置 |
3.3 外包式ECC/RC组合梁受弯性能的数值模拟 |
3.3.1 基本假定 |
3.3.2 材料本构关系 |
3.3.2.1 ECC的拉压本构模型 |
3.3.2.2 混凝土的拉压本构模型 |
3.3.2.3 钢筋的拉压本构模型 |
3.3.3 受弯性能全过程分析的计算流程 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 破坏模式 |
3.4.2 荷载-跨中挠度曲线 |
3.4.3 承载力与延性分析 |
3.4.4 裂缝分析 |
3.4.5 荷载-跨中挠度曲线理论值和试验值的对比 |
3.5 外包式ECC/RC组合梁正截面受弯极限承载力简化计算方法 |
3.5.1 基本假定 |
3.5.2 U型ECC模板的最优厚度 |
3.5.3 正截面受弯极限承载力计算 |
3.5.4 简化计算方法的验证 |
3.5.5 最大配筋率 |
3.5.6 最小配筋率 |
3.6 正常使用极限状态下ECC/RC组合梁弯曲变形计算方法 |
3.7 本章小结 |
本章参考文献 |
第四章 外包式ECC/RC组合柱抗震性能试验与理论研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试件设计与制作 |
4.2.2 试验材料及其力学性能 |
4.2.2.1 ECC材料 |
4.2.2.2 混凝土材料 |
4.2.2.3 钢筋材料 |
4.2.3 试验加载装置 |
4.2.4 试验加载制度 |
4.2.5 试验测量内容与测量方法 |
4.3 试验结果分析 |
4.3.1 试验现象 |
4.3.1.1 裂缝发展 |
4.3.1.2 破坏模式 |
4.3.2 滞回曲线 |
4.3.3 骨架曲线 |
4.3.4 延性分析 |
4.3.5 刚度退化 |
4.3.6 耗能分析 |
4.3.7 应变分析 |
4.4 ECC/RC组合柱抗震性能有限元分析 |
4.4.1 材料本构模型 |
4.4.1.1 ECC本构模型 |
4.4.1.2 混凝土本构模型 |
4.4.1.3 钢筋本构模型 |
4.4.2 有限元模型的建立 |
4.4.3 模拟结果验证 |
4.4.4 有限元参数分析 |
4.4.4.1 轴压比n |
4.4.4.2 剪跨比λ |
4.4.4.3 纵筋配筋率ρ_s |
4.4.4.4 ECC抗压强度f_(ec) |
4.4.4.5 ECC极限压应变ε_(ecu) |
4.4.4.6 外包ECC厚度h_m |
4.5 ECC/RC组合柱抗震性能评价标准—损伤指标 |
4.5.1 钢筋混凝土构件的地震损伤模型 |
4.5.1.1 单参数地震损伤模型 |
4.5.1.2 双参数地震损伤模型 |
4.5.2 ECC/RC组合柱地震损伤模型 |
4.5.3 ECC/RC组合柱性能水平划分及其损伤指标限制 |
4.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第五章 基于MCFT的ECC/RC组合构件抗剪强度计算方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于MCFT的RECC构件抗剪强度理论研究 |
5.2.1 RECC构件剪力传递机理 |
5.2.1.1 受压区未开裂ECC传递的剪力 |
5.2.1.2 骨料咬合作用 |
5.2.1.3 纵筋销栓作用 |
5.2.1.4 裂缝处残余拉应力 |
5.2.1.5 箍筋作用 |
5.2.1.6 拱作用 |
5.2.2 基于桁架模型的抗剪强度计算方法 |
5.2.3 本文的计算方法 |
5.2.3.1 基于MCFT的RECC构件抗剪强度计算模型 |
5.2.3.2 基于MCFT的RECC构件抗剪强度计算方法 |
5.2.4 计算结果与试验结果的对比 |
5.3 有腹筋RECC构件抗剪强度简化计算方法 |
5.3.1 ECC对抗剪的贡献项,V_(Ecc) |
5.3.2 斜压杆角度θ计算公式推导 |
5.3.3 ECC平均主拉应变ε_1的简化计算方法 |
5.3.4 简化计算结果与试验结果的对比 |
5.4 有腹筋ECC/RC组合构件抗剪强度简化计算方法 |
5.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第六章 ECC/RC组合柱转角型塑性铰恢复力模型研究 |
6.1 引言 |
6.2 典型的恢复力模型 |
6.3 ECC/RC组合柱等效塑性铰长度计算方法 |
6.3.1 等效塑性铰长度定义及理论计算公式 |
6.3.2 ECC/RC组合柱等效塑性铰长度主要影响因素的识别 |
6.3.2.1 轴压比n |
6.3.2.2 剪跨比λ |
6.3.2.3 纵筋率ρ_s |
6.3.2.4 抗压强度f_(ec) |
6.3.2.5 外包ECC厚度h_m |
6.3.2.6 截面高度h |
6.3.3 等效塑性铰长度计算公式 |
6.4 ECC/RC组合柱转角型塑性铰骨架曲线的建立 |
6.4.1 基本假定 |
6.4.2 回字型ECC模板的最优厚度 |
6.4.3 大、小偏心受压的界限判定 |
6.4.4 大偏心受压时骨架曲线的屈服弯矩M_y和极限弯矩M_u |
6.4.4.1 屈服弯矩M_y |
6.4.4.2 极限弯矩M_u |
6.4.5 小偏心受压时骨架曲线的屈服弯矩M_y和极限弯矩Mu |
6.4.5.1 屈服弯矩M_y |
6.4.5.2 极限弯矩M_u |
6.4.6 骨架曲线极限塑性转角θ_(pu)的计算 |
6.4.7 骨架曲线下降段中特征参数的计算 |
6.4.8 骨架曲线模型的验证 |
6.5 ECC/RC组合柱滞回规则的确定 |
6.5.1 能量退化系数α_e |
6.5.2 卸载刚度系数α_s |
6.5.3 强度退化相互作用系数α_(sl) |
6.6 建议的恢复力模型与试验结果的比较 |
6.7 本章小结 |
本章参考文献 |
第七章 新型装配式ECC/RC组合框架振动台试验研究 |
7.1 引言 |
7.2 振动台试验概况 |
7.2.1 原型结构的设计 |
7.2.2 模型结构的设计 |
7.2.2.1 相似常数的确定 |
7.2.2.2 模型配筋 |
7.2.2.3 各楼层配重的确定 |
7.2.3 预制ECC节点设计 |
7.2.4 模型制作 |
7.2.5 试验材料及其力学性能 |
7.2.6 加载方案 |
7.2.6.1 地震波选取 |
7.2.6.2 试验工况 |
7.2.7 测点布置及测量内容 |
7.3 试验结果及其分析 |
7.3.1 试验现象 |
7.3.2 结构动力特性 |
7.3.2.1 自振频率 |
7.3.2.2 阻尼比 |
7.3.2.3 结构振型 |
7.3.3 加速度响应 |
7.3.4 位移响应 |
7.3.5 层间剪力及剪重比 |
7.3.6 应变反应 |
7.3.7 残余变形 |
7.3.8 节点转动能力 |
7.4 本章小结 |
本章参考文献 |
第八章 ECC/RC组合框架结构的多指标抗震能力评估 |
8.1 引言 |
8.2 振动台试验模型的有限元数值模拟 |
8.2.1 有限元模型的建立 |
8.2.1.1 梁、柱单元的选取 |
8.2.1.2 转角型塑性铰模型参数的确定 |
8.2.1.3 有限元分析过程 |
8.2.2 数值模拟与试验结果对比 |
8.2.2.1 自振频率 |
8.2.2.2 加速度反应 |
8.2.2.3 位移反应 |
8.2.2.4 误差原因分析 |
8.3 ECC/RC组合框架结构的性能水平及其量化 |
8.3.1 ECC/RC组合框架结构的性能水平划分 |
8.3.2 ECC/RC组合框架结构的性能指标及其限值 |
8.3.2.1 最大层间位移角θ_m |
8.3.2.2 基于Park-Ang的整体损伤指标D_(MPA) |
8.3.2.3 最大残余层间位移角R_m |
8.3.2.4 最大楼层加速度α_f |
8.4 多指标抗震能力评估方法 |
8.5 基于IDA分析的ECC/RC组合框架多指标抗震能力评估 |
8.5.1 增量动力分析(IDA)基本理论及其分析方法 |
8.5.1.1 IDA方法的基本原理 |
8.5.1.2 地震记录的选取 |
8.5.1.3 地震强度指标和结构损伤指标的选取 |
8.5.1.4 比例系数调幅算法和IDA曲线的插值 |
8.5.1.5 多条IDA曲线的统计 |
8.5.1.6 IDA方法的分析步骤 |
8.5.2 结构基本信息和有限元模型的建立 |
8.5.3 单条地震记录IDA分析结果 |
8.5.4 多条地震记录IDA分析结果 |
8.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第九章 总结与展望 |
9.1 总结 |
9.1.1 材料层次 |
9.1.2 构件层次 |
9.1.2.1 外包式ECC/RC组合梁弯曲性能试验和理论研究结果 |
9.1.2.2 外包式ECC/RC组合柱抗震性能试验和理论研究结果 |
9.1.2.3 外包式ECC/RC组合构件受剪承载力计算方法研究结果 |
9.1.2.4 ECC/RC组合柱转角型塑性铰恢复力模型研究结果 |
9.1.3 结构层次 |
9.1.3.1 新型装配式ECC/RC组合框架结构振动台试验研究结果 |
9.1.3.2 ECC/RC组合框架的多指标抗震能力评估结果 |
9.2 展望 |
作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(6)核电厂型钢混凝土框排架异型节点抗震性能与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 问题的提出 |
1.3 国内、外发展历程与研究现状 |
1.3.1 SRC结构的发展及应用 |
1.3.2 SRC常规节点研究现状 |
1.3.3 RC异型节点研究现状 |
1.3.4 SRC异型节点研究现状 |
1.3.5 SRC常规节点受剪承载力计算 |
1.4 存在的问题 |
1.5 研究意义和目的 |
1.6 主要研究内容 |
2 SRC框架异型节点抗震性能试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 异型节点分类 |
2.2.1 常规节点分类 |
2.2.2 异型节点分类 |
2.3 试件选取 |
2.4 试件设计 |
2.4.1 设计参数 |
2.4.2 试件截面尺寸及配筋 |
2.5 材料力学性能 |
2.6 试验加载方案 |
2.6.1 试验加载装置 |
2.6.2 试验加载制度 |
2.7 试验测试 |
2.7.1 荷载测量 |
2.7.2 变形测量 |
2.7.3 应变测量 |
2.8 试验结果分析 |
2.8.1 破坏形态 |
2.8.2 滞回曲线 |
2.8.3 骨架曲线 |
2.8.4 应变分析 |
2.8.5 延性和耗能能力 |
2.8.6 承载力及刚度退化 |
2.9 设计建议及构造要求 |
2.10 本章小结 |
3 SRC斜梁-柱节点抗震性能试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试件设计 |
3.2.1 设计参数 |
3.2.2 试验装置和加载制度 |
3.2.3 测点布置与量测 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 破坏形态 |
3.3.2 荷载-位移滞回曲线 |
3.3.3 骨架曲线 |
3.3.4 承载力与刚度退化 |
3.3.5 耗能能力 |
3.3.6 节点核心区剪切变形 |
3.4 设计建议 |
3.5 本章小结 |
4 SRC框架异型节点恢复力模型 |
4.1 概述 |
4.2 恢复力模型的典型形式 |
4.3 SRC异型节点恢复力模型 |
4.3.1 恢复力模型简化原则 |
4.3.2 恢复力模型建立方法 |
4.3.3 骨架曲线模型 |
4.3.4 刚度退化规律 |
4.3.5 恢复力模型建立 |
4.4 骨架曲线与试验结果对比 |
4.5 本章小结 |
5 SRC框架异型节点有限元计算与分析 |
5.1 概述 |
5.2 基本假定 |
5.3 有限元模型 |
5.3.1 单元类型 |
5.3.2 材料属性 |
5.3.3 模型建立 |
5.3.4 边界条件及荷载的施加 |
5.3.5 求解器选择 |
5.4 有限元计算结果分析 |
5.4.1 混凝土受压损伤对比 |
5.4.2 滞回曲线对比 |
5.4.3 骨架曲线对比 |
5.5 影响因素分析 |
5.5.1 轴压比 |
5.5.2 左右梁错位高度 |
5.5.3 左右梁截面高度差 |
5.5.4 上下柱截面高度差 |
5.6 本章小结 |
6 SRC框架异型节点受力机理与承载力计算 |
6.1 概述 |
6.2 节点承担总水平剪力 |
6.3 节点各部分承担剪力 |
6.4 受力机理 |
6.4.1 节点核心区划分 |
6.4.2 常规节点受力机理 |
6.4.3 异型节点受力机理 |
6.5 节点抗裂承载力计算 |
6.6 节点受剪承载力计算 |
6.6.1 基本假定 |
6.6.2 节点受剪承载力计算公式 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录一:节点试件制作 |
附录二:攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
附录三:参加的主要科研项目 |
(7)沿翼缘加载的型钢混凝土T形柱抗震性能及损伤分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及选题意义 |
1.2 钢筋混凝土异形柱结构体系 |
1.2.1 钢筋混凝土异形柱构件 |
1.2.2 钢筋混凝土异形柱框架节点 |
1.2.3 钢筋混凝土异形柱框架 |
1.3 型钢混凝土异形柱结构体系 |
1.3.1 型钢混凝土异形柱构件 |
1.3.2 型钢混凝土异形柱框架节点 |
1.3.3 型钢混凝土异形柱框架 |
1.4 累积损伤的概念及国内外研究现状 |
1.5 本文的主要研究工作 |
2 沿翼缘加载的型钢混凝土T形柱抗震性能试验研究 |
2.1 试验目的 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件的设计 |
2.2.2 试件的制作 |
2.3 试验装置及加载制度 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 试验加载制度 |
2.4 试验测试项目 |
2.4.1 测试内容及仪表布置 |
2.4.2 试验数据采集及过程记录 |
2.5 试验结果及分析 |
2.5.1 试件加载过程及破坏特征 |
2.5.2 滞回曲线 |
2.5.3 骨架曲线 |
2.5.4 强度衰减 |
2.5.5 刚度退化 |
2.5.6 变形能力 |
2.5.7 耗能能力 |
2.6 本章小结 |
3 基于Open Sees的型钢混凝土T形柱有限元分析 |
3.1 Open Sees程序概述 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.2.1 截面模型 |
3.2.2 单元模型 |
3.2.3 本构模型 |
3.2.4 边界条件设定与荷载施加 |
3.3 有限元计算结果验证 |
3.4 型钢应力分析 |
3.5 P-Δ效应对型钢混凝土T形柱滞回性能的影响分析 |
3.6 有限元参数分析 |
3.7 本章小结 |
4 型钢混凝土T形柱地震损伤分析 |
4.1 损伤指数的定义 |
4.2 型钢混凝土T形柱损伤模型 |
4.2.1 损伤模型的建立 |
4.2.2 模型系数的确定 |
4.3 损伤模型的验证 |
4.4 损伤过程分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录一:硕士期间参与的主要科研项目 |
附录二:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录三:硕士期间主要获奖情况 |
(8)实腹式型钢混凝土L形柱与十形柱抗震性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及选题意义 |
1.2 钢筋混凝土异形柱结构研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土异形柱构件研究 |
1.2.2 钢筋混凝土异形柱框架节点研究 |
1.2.3 钢筋混凝土异形柱框架研究 |
1.3 型钢混凝土异形柱结构研究现状 |
1.3.1 型钢混凝土异形柱构件研究 |
1.3.2 型钢混凝土异形柱框架节点研究 |
1.3.3 型钢混凝土异形柱框架研究 |
1.4 本文主要研究内容与研究目的 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目的 |
2 实腹式型钢混凝土L形柱与十形柱抗震性能试验方案 |
2.1 试验目的 |
2.2 试件设计 |
2.2.1 试件参数选取 |
2.2.2 型钢和钢筋选取 |
2.3 试件制作 |
2.3.1 型钢-钢筋骨架的制作 |
2.3.2 混凝土的制作 |
2.4 试验加载方案 |
2.4.1 试验加载装置 |
2.4.2 试验加载制度 |
2.5 试验测试项目 |
2.5.1 试验测量内容 |
2.5.2 测试手段及仪表布置 |
2.5.3 试验数据采集和破坏过程记录 |
3 实腹式型钢混凝土L形柱与十形柱抗震性能试验结果及分析 |
3.1 试验过程分析 |
3.1.1 试验加载过程描述 |
3.1.2 试件破坏形态分析 |
3.2 滞回曲线 |
3.3 骨架曲线 |
3.4 延性 |
3.5 位移角 |
3.6 滞回耗能 |
3.7 强度衰减 |
3.8 刚度退化 |
3.9 本章小结 |
4 基于Abaqus的型钢混凝土L形柱与十形柱有限元分析 |
4.1 Abaqus程序概述 |
4.2 纤维模型子程序PQ-Fiber介绍 |
4.3 有限元模型建立 |
4.3.1 单元的选取及模型建立 |
4.3.2 混凝土本构模型 |
4.3.3 钢材本构模型 |
4.3.4 边界条件及荷载的设定 |
4.4 有限元分析结果验证 |
4.4.1 低周反复荷载作用下的滞回曲线对比 |
4.4.2 低周反复荷载作用下的滞回耗能对比 |
4.5 有限元数值模拟拓展分析 |
4.5.1 SSRC十形柱与L形柱不同加载方向下的抗震性能模拟分析 |
4.5.2 SSRC十形柱与L形柱轴压比限值模拟分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录一:攻读硕士研究生期间发表的论文 |
附录二:攻读硕士研究生期间参与的科研项目 |
附录三:攻读硕士研究生期间获奖情况 |
(9)型钢混凝土T形柱—钢梁空间节点的震损机制与计算理论(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 异形柱平面节点力学行为的研究现状 |
1.2.1 钢异形柱框架平面节点的力学性能 |
1.2.2 钢筋混凝土异形柱框架平面节点的力学性能 |
1.2.3 钢管混凝土异形柱框架平面节点的力学性能 |
1.2.4 型钢混凝土异形柱框架平面节点的力学性能 |
1.3 异形柱空间节点力学行为的研究现状 |
1.3.1 空间节点的抗震行为及主要研究结果 |
1.3.2 异形柱空间节点受力特征 |
1.4 型钢混凝土异形柱框架空间节点研究的不足 |
1.5 本文的研究目标和总体思路 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 总体研究思路 |
第二章 型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点抗震性能试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验目的 |
2.3 试件设计 |
2.4 试件制作及材料性能 |
2.4.1 型钢骨架、钢梁的制作及材性 |
2.4.2 混凝土部分的制作及材性 |
2.5 试验装置及加载制度 |
2.5.1 加载装置 |
2.5.2 加载制度 |
2.5.3 测试内容及测点布置 |
2.6 试验现象及破坏模式 |
2.6.1 0°加载角试件 |
2.6.2 30°加载角试件 |
2.6.3 45°加载角试件 |
2.6.4 60°加载角试件 |
2.6.5 破坏特征分析 |
2.7 试验结果 |
2.7.1 柱顶水平荷载-位移滞回曲线 |
2.7.2 骨架曲线 |
2.7.3 强度衰减 |
2.7.4 刚度及退化 |
2.7.5 位移延性系数 |
2.7.6 层间位移角 |
2.7.7 耗能能力 |
2.7.8 残余变形 |
2.7.9 节点区应变分布 |
2.8 影响因素分析 |
2.8.1 配钢形式的影响 |
2.8.2 加载角度的影响 |
2.8.3 轴压比的影响 |
2.9 小结 |
第三章 型钢混凝土异形柱-梁平面与空间节点抗震性能对比 |
3.1 概述 |
3.2 型钢混凝土L形柱框架节点 |
3.2.1 研究对象的选取 |
3.2.2 破坏过程与破坏形态 |
3.2.3 滞回曲线和骨架曲线 |
3.2.4 承载力 |
3.2.5 刚度退化 |
3.2.6 耗能能力 |
3.2.7 位移延性系数 |
3.2.8 层间位移角 |
3.3 型钢混凝土十形柱框架节点 |
3.3.1 研究对象的选取 |
3.3.2 试件的破坏形态 |
3.3.3 荷载-位移滞回曲线 |
3.3.4 标准化滞回曲线 |
3.3.5 耗能能力 |
3.3.6 位移延性系数 |
3.3.7 层间位移角 |
3.4 SRC/CFST十形柱框架节点 |
3.4.1 研究对象的选取 |
3.4.2 破坏形态 |
3.4.3 滞回曲线 |
3.4.4 耗能能力 |
3.4.5 位移延性系数 |
3.5 小结 |
第四章 型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点地震损伤评估 |
4.1 概述 |
4.2 损伤变量及参数 |
4.3 地震损伤模型 |
4.3.1 位移型 |
4.3.2 能量型 |
4.3.3 位移和能量型 |
4.4 损伤模型的适用性分析 |
4.5 损伤影响因素分析 |
4.5.1 配钢形式的影响 |
4.5.2 加载角度的影响 |
4.5.3 轴压比的影响 |
4.6 小结 |
第五章 基于变形和能量双重准则的型钢混凝土异形柱地震损伤行为研究 |
5.1 概述 |
5.2 型钢混凝土异形柱抗震性态水平及其量化指标 |
5.2.1 性态水平的分类 |
5.2.2 试验模型的选取与滞回关系 |
5.2.3 量化指标的表述与限值 |
5.3 基于变形和能量的损伤模型的建立 |
5.4 模型系数的确定 |
5.4.1 最大非弹性变形 |
5.4.2 累积耗能能力 |
5.4.3 极限变形能力 |
5.4.4 组合系数η |
5.5 模型的评价与损伤阀值 |
5.6 小结 |
第六章 基于变形和能量双重准则的型钢混凝土异形柱框架节点地震损伤行为研究 |
6.1 概述 |
6.2 基于变形和能量的损伤模型的建立 |
6.3 模型的试验来源与滞回关系 |
6.3.1 型钢混凝土异形柱框架平面节点 |
6.2.2 型钢混凝土异形柱框架空间节点 |
6.4 组合系数η的确定与模型评价 |
6.4.1 组合系数η及其计算模型 |
6.4.2 修正模型的评价 |
6.5 损伤影响因素分析 |
6.5.1 加载角度对地震损伤的影响 |
6.5.2 轴压比对地震损伤的影响 |
6.5.3 配钢形式对地震损伤的影响 |
6.5.4 异形柱截面类型对地震损伤的影响 |
6.6 小结 |
第七章 基于损伤效应的型钢混凝土T形柱框架节点恢复力模型研究 |
7.1 概述 |
7.2 恢复力模型的组成与确定 |
7.3 基于损伤效应的恢复力模型的建立 |
7.3.1 骨架曲线的确定 |
7.3.2 骨架曲线特征位移的计算 |
7.3.3 滞回环的简化 |
7.4 力学性能的退化 |
7.4.1 循环退化指数 |
7.4.2 力学性能指标的退化 |
7.5 滞回规则的制定 |
7.6 恢复力模型的验证 |
7.7 小结 |
第八章 考虑结构钢应力三轴度型钢混凝土T形柱-钢梁空间点受力性能数值模拟及参数分析 |
8.1 概述 |
8.2 数值模型的建立 |
8.2.1 混凝土本构关系 |
8.2.2 钢材的本构关系 |
8.2.3 单元类型 |
8.2.4 材料间的相互作用 |
8.2.5 边界条件与荷载的设置 |
8.2.6 非线性方程的求解 |
8.3 数值模拟计算结果分析与试验验证 |
8.4 参数拓展分析 |
8.4.1 加载角度α |
8.4.2 轴压比n |
8.4.3 剪跨比λ |
8.4.4 混凝土强度 |
8.4.5 柱截面配钢率 |
8.4.6 肢高肢厚比h/b |
8.4.7 梁高H_b |
8.4.8 正交梁高差 |
8.5 小结 |
第九章 型钢混凝土T形柱-梁空间节点受剪计算理论研究 |
9.1 概述 |
9.2 节点受力机理及核心区水平剪力 |
9.2.1 节点受力机理 |
9.2.2 节点域受力分析 |
9.3 节点抗裂承载力计算方法探讨 |
9.3.1 基本假定与剪切开裂的空间性 |
9.3.2 叠加原理 |
9.3.3 弹性理论 |
9.3.4 结果对比与讨论 |
9.4 节点区受剪承载力计算 |
9.4.1 实腹式配钢T形柱-梁平面节点受剪承载力 |
9.4.2 实腹式配钢T形柱-梁空间节点受剪承载力 |
9.4.3 空腹式配钢T形柱-梁平面节点受剪承载力 |
9.4.4 空腹式配钢T形柱-梁空间节点受剪承载力 |
9.4.5 试验验证与分析 |
9.5 小结 |
第十章 结论与展望 |
10.1 主要研究成果 |
10.2 后续研究焦点与科学问题 |
参考文献 |
致谢辞 |
个人简历及在学期间的研究成果 |
(10)实腹式型钢混凝土异形柱空间框架地震模拟振动台试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 异形柱结构的提出 |
1.1.2 普通钢筋混凝土异形柱的应用与局限性 |
1.1.3 型钢混凝土异形柱的提出及研究意义 |
1.2 异形柱结构的国内外研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土异形柱结构的研究现状 |
1.2.2 型钢混凝土异形柱结构的研究现状 |
1.3 本文的主要研究工作 |
2 实腹式SRC异形柱空间框架地震模拟振动台试验 |
2.1 引言 |
2.2 试验研究目的及内容 |
2.3 模型设计与制作 |
2.3.1 试验模型概况 |
2.3.2 模型相似关系 |
2.3.3 模型材料选择与设计 |
2.3.4 人工配重计算 |
2.3.5 模型制作 |
2.3.6 材性试验 |
2.4 模型试验方案 |
2.4.1 振动台试验设备 |
2.4.2 测试内容及测点布置 |
2.4.3 试验地震波选择 |
2.4.4 试验加载制度 |
2.5 试验现象描述 |
2.6 本章小结 |
3 地震模拟振动台试验结果与分析 |
3.1 模型动力特性 |
3.2 模型加速度反应分析 |
3.2.1 模型加速度反应时程分析 |
3.2.2 模型最大加速度反应及放大系数分析 |
3.3 模型位移反应分析 |
3.3.1 模型位移反应时程分析 |
3.3.2 模型相对位移分析 |
3.3.3 模型层间位移角分析 |
3.4 模型楼层剪力分析 |
3.5 模型应变反应分析 |
3.6 本章小结 |
4 模型结构有限元模拟分析 |
4.1 有限元软件概述 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 构件截面的划分 |
4.2.2 材料的本构模型 |
4.2.3 单元模型的确定 |
4.2.4 质量矩阵的确定 |
4.2.5 阻尼矩阵的确定 |
4.3 有限元模拟与试验结果的对比 |
4.3.1 自振周期对比 |
4.3.2 加速度反应对比 |
4.3.3 位移反应对比 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、分散式配筋梁异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的抗震性能研究(论文参考文献)
- [1]一种新型L形型钢混凝土异形柱节点承载力的研究[D]. 鞠松. 昆明理工大学, 2019(04)
- [2]压弯剪扭复合受力十字形截面柱抗震性能研究[D]. 刘祥. 广西大学, 2019(11)
- [3]钢筋混凝土异形柱框架及其节点空间非线性有限元研究[D]. 柳阳. 西北工业大学, 2019(04)
- [4]L形实腹式钢骨砼柱节点及结构抗震性能研究[D]. 魏亚男. 沈阳建筑大学, 2019(05)
- [5]ECC/RC组合框架结构抗震性能试验与理论研究[D]. 乔治. 东南大学, 2019
- [6]核电厂型钢混凝土框排架异型节点抗震性能与设计方法研究[D]. 赵金全. 西安建筑科技大学, 2018(07)
- [7]沿翼缘加载的型钢混凝土T形柱抗震性能及损伤分析[D]. 李凯. 西安建筑科技大学, 2018(07)
- [8]实腹式型钢混凝土L形柱与十形柱抗震性能试验研究[D]. 杜振宇. 西安建筑科技大学, 2018(12)
- [9]型钢混凝土T形柱—钢梁空间节点的震损机制与计算理论[D]. 徐金俊. 广西大学, 2016(01)
- [10]实腹式型钢混凝土异形柱空间框架地震模拟振动台试验研究[D]. 李颜亭. 西安建筑科技大学, 2016(05)