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钢管高强混凝土压弯构件滞回性能的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-08-06  来源:中国钢管信息网  作者:[db:作者]  浏览次数:457

  钢管高强混凝土压弯构件滞回性能的研究王湛甄永辉21汕头大学建工系,汕头515063;2.深圳市设计院。广东省58000构关系的边界面模型,采用有限元法对钢管高强混凝土压弯构件的荷载位移滞回曲线进行了理论分析,并进行了6个核心混凝上的强度为7的钢管高强混凝土压弯构件滞回性能的试验研究,将理论分析和本试验研究及其他试验研究结果进行了对比,分析了荷载位移滞回曲线的特点。

  近年来,高强混凝土在工程领域正不断地推广和应用,而且呈逐年递增的趋势。高强混凝土的缺点是脆性大,尤其在复杂受力状态下,将由脆性破坏控制,可靠性大大降低。钢管强混凝土构件是具高强和高延性的理想构件,是高强混凝土用于工程实际的*佳途径。研究钢管高强混凝土压弯构件荷载位移滞回曲线和确定其滞回曲线的模型是利用层间剪切模型进行钢管高强混凝土结构收费日期20000509基金项目国家自然科学基金资助项目59978024;广州省自然科学基金资助项目990792弹塑性地震反应分析的基础。理论计算荷载位移滞回曲线对于研究钢管高强混凝土压弯构件在反复荷载作用下的工作机理研究钢管高强混凝土构件的抗震性能和确定荷载位移滞回曲线的模型具有十分茧要的意义。本文采用有限元方法辅以必要的试验,研究钢管高强混凝土压弯构件的滞回性能,这不仅对钢管高强混凝土结构的抗震设计具有重要的实用价值,而且对深人研究钢管高强混凝土构件的性能具有定的理论意义21.

  荷载位移滞回曲线的计算2.1计算假定和加载方式钢管高强混凝土压弯构件属空间问,应采用空间有限元法才能求解。本文采用空间20结点六而体等参兀,这种单元计算精度高,在空间问中被广泛采用。

  本义在用有限兀法分析钢管高强混凝土构件时,做如下假定平截面假定;钢材的本构关系采用双线型随动强化模型1;核心混凝土的本构关系采用改进的边界面模型231计算时的加载方式可分为两种,种是力加载,种是位移加载。本文竖向荷载的施加采用力加载法,水平荷载的施加采用位移加载法。其原因是采用力加载法在接近峰值点处会遇到很大困难,并且无法计算下降段。另外,由于做出平截面假定,所以在本问里只知道外荷载的合力和受力后截面仍保持平面,而外荷载在截面上的分布是未知的。因此侧向荷载,和轴向力无法转化为等效结点荷载作用在结构物的结点上,故对于本问即使是在弹性阶段力加载法也是无法实现的。

  计算方法较接近,具有代意义。本文仅对压弯构件进行讨论,即在悬臂柱上先作用个不变的轴向力凡然后不断地增加侧向荷载研究其侧向荷载与侧向位移的关系。

  对于荷载位移滞回曲线的计算有两种方法,模型柱法和数值分析法。用模型柱法计算荷载位移滞回曲线有误差较大的缺点,所以本文采用数值分析方法。

  试验研究3.1试验概况为了更好地研究钢管混凝上压弯构件的工作性能和检验理论计算的正确性,本文进行了钢管高强混凝土压弯构件的试验研究。试件的上下两端由20厚的钢板制成的底板,并用25高的加劲肋与柱身焊接,从而保证柱两端连接的刚度。试验采用连杆机构。荷载传感器,位移传感器4期王湛等钢管高强混凝土压弯构件滞回性能的研究53应变片通过导线与1叮1503163163516爪6价,0,15数据采集板相连,每块数据采集板之间用数据传输线连接起来再与计算机相连利用清华大学开发的1河1数据采集软件,可以实现数据的自动采集,采用连采控制,时间间隔设为5数据采集时,通过监控数据曲线可以绘出户5滞回曲线。

  试件3.2试验结果从中可以看出,两者基本吻合,存在的误差主要由以下几个原因引起理论计算时,只考虑了构件的弯曲变形,没有考虑构件的剪切变形,从而引起理论曲线的刚度偏高。

  连杆机构中各杆件连接缝隙及摩擦力使得实际曲线的刚度偏低。

  件试山试件2230另外,本文还搜集了些试验结果,与本文结果进行了对比,5和6.5中试件参数如下钢管为,1335.1的无缝钢管,长度为260钢材的屈服强度为347.71混凝土立方体强度为70.2Nmm2;所受轴力分别为385kN和865kN.6中试件参数如下钢管为¢1085所受轴力分别为20kN和270kN.

  兴,汉腿荷载位移滞回曲线的特点从前面的理论分析和试验研究结果可以发现钢管混凝土压弯构件的荷载位移滞回曲线具有以下特点滞回曲线的形状与不发生局部失稳情况下钢构件以及钢管普通强度混凝土的荷载位移滞回曲线非常接近。

  无论构件的参数如何变化,荷载位移滞回曲线的形都具有很好的饱满性,没有捏缩现象出现,结语与以往人们对钢管混凝土构件的有限元分析相比,本文的计算在材料本构模型的选取有限元模式的确定等方面都有所不同,具有新的特点。在理论分析和试验研究的基础上,本文分析了钢管高强混凝土压弯构件荷载位移滞回曲线的特点。

  结合本文已做工作,作者认为可以对以下课作进步研究利用本文程序研究多边形钢管混凝土构件的基本性能;利用本文的计算方法研究钢管混凝土偏心受压构件的性能;考虑剪切变形的影响对钢管混凝土短柱的抗侧力性能进行研究。

  钟桐。钢管混凝土结构M.哈尔滨黑龙江科学技术出版社。1994.

  韩林海。钟善桐。钢管混凝土力学1.大连大连理工大学出版社。996.

  31甄永辉。钢管混高强混凝土压弯构件滞回性能研究哈尔沆建筑大学硕学位论文,998.

  40维波。钢管,强混凝土压弯构件滞回性能的理论计算与实验研究哈尔滨违筑大学硕士学位论文,1998.

  51屠永钢管混凝土1弯构件恢8力特性的研究1哈尔滨建筑大学博七学位论文,994.

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