钢管混凝土的若干问题及异形钢管混凝土柱力学性能研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonight000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢管混凝土是一种在钢管中填充混凝土而形成的构件,两种材料协同工作使该类构件拥有良好的力学性能,因而在建筑结构中被广泛使用。以T形、L形和十字形截面为代表的异形钢管混凝土柱是近年来出现的一种新型钢管混凝土构件形式,此类构件可以被隐藏在建筑的四个角落,更好地利用建筑空间,深受设计者们的欢迎,对其进行深入研究显得非常必要。本文结合理论分析和试验研究首先讨论钢管混凝土中材料本构关系、钢管套箍作用和界面滑移等关键问题,随后提出了钢管混凝土压弯构件的平面内稳定公式,最后研究给出了 T形、L形钢管混凝土柱截面的简化强度设计公式,并对其抗震性能等进行了试验研究。主要的研究工作如下:(1)基于已有试验结果和理论分析,给出了圆钢管混凝土短柱轴压承载力设计公式,提出了一种新的钢材与混凝土的应力-应变本构关系的计算方法,对比圆钢管和方钢管混凝土中钢管套箍作用的理论分析结果,给出了方钢管混凝土构件等效套箍系数和等效折减系数的计算公式,并在此基础上给出了适用于矩形截面的计算方法。(2)进行了 12个矩形钢管混凝土扁柱的偏压试验,分析了不同长细比、套箍系数和偏心距对构件破坏过程、破坏形态和力学性能的影响,将试验结果与规范计算结果进行对比,给出了承载力计算建议,并采用ABAQUS软件对试件进行有限元模拟,验证了本构关系模型和试验模型的合理性。(3)分析了现行钢管混凝土规程规范中平面内稳定公式的局限与不足,提出了矩形、圆形钢管混凝土压弯构件强度计算统一公式,基于强度理论结合参数修正构建了钢管混凝土压弯构件平面内稳定的统一计算公式,将该计算公式结果与通过纤维模型法得到的数值计算结果及已有试验结果对比,验证了钢管混凝土压弯杆稳定计算公式的准确性。(4)提出了钢管混凝土抗滑移刚度的概念,给出了不同荷载作用下柱中轴力、界面剪应力和滑移等的解析解,并基于文献中的试验结果给出了抗滑移刚度的合理取值,通过ANSYS软件建立有限元模型分析了顶板对于增强钢管与核心混凝土共同工作的重要作用。(5)提出了可看作由4/3个矩形截面构成的T形/L形多腔钢管混凝土柱截面形式,研究了其在单向偏心荷载作用下的极限承载力,给出了轴力-弯矩曲线的简化计算公式,并在此基础上提出了两种截面在双向弯矩和轴力联合作用下的强度设计公式,通过理论计算验证了简化公式的准确性。(6)进行了 4组T形和4组L形钢管混凝土框架结构的拟静力试验研究,试验中观察了不同柱截面尺寸和轴压比取值下试件的破坏过程和破坏形态,根据试验结果得到了试件的滞回曲线和骨架曲线,并计算分析了试件的延性和耗能能力,对此类构件的抗震性能和在实际工程中的应用价值做出了评估。(7)进行了 22个设有对穿螺栓的钢管混凝土短柱的轴压试验,包括20个矩形截面试件和2个异形试件,考虑了螺栓间距、螺栓直径和套箍系数的影响,根据得到的荷载-平均纵向应变曲线分析了构件的承载能力和延性性能,并将试验结果与理论计算结果和文献中的已有试验结果进行了对比。
其他文献
弧齿锥齿轮在啮合过程中会产生啮合冲击、振动和噪声。对齿轮进行动力学分析,探讨惯性载荷、主动轮转速、加速时间等因素的改变对齿轮的啮合特性带来的影响,并根据分析的结果获得齿轮齿面的接触力和齿轮角速度变化曲线图,以此来确定齿轮啮合特性。结果表明:惯性载荷、主轮转速及主轮加速时间会影响齿轮的传动特性,影响其工作效率,试验输出的变化曲线波动频率较小,能较好地模拟齿轮的啮合过程,得出的数据更具有价值。
海底管道是海上油气开采系统的重要组成部分,管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键,需准确预测土体的侧向阻力以保证管道按预定模式发生屈曲。本文采用连续极限分析法(SLA)系统地分析了管道在施工和服役过程中海床地基的极端大变形及管土相互作用,提出了管道动态安装埋深、水平向位移过程中地基抗力等分析模型,最终探讨了深海管道管土相互作用分析流程及侧向屈曲安全防控措施。具体研究成果如下:(1)建立了考虑土
对于任何一个实际工程结构,由于受各种环境荷载和使用荷载的作用,从投入使用开始就面临着损伤累积的问题,随着动静荷载的长期效应、长久的环境侵蚀,结构损伤会日益严重,为保证结构在服役过程中的安全性和耐久性,对结构进行有效的损伤识别显得尤为重要。本文较为全面的回顾了基于结构振动的损伤识别方法的研究现状,采用传递熵理论对工程结构进行非线性动力识别,主要研究工作包括:1.利用有限元软件ANSYS对两个不同位置
一、联系生活,认识小虾师:(出示"小虾"剪影)小朋友们,今天程老师给大家带来了一位朋友,细细观察它的特征,猜猜它是谁?生:小虾。师:对啦!它可是今天这堂课的主角,让我们把它的名字写到黑板上。(板书课题)师:生活中你肯定见过它,咱们先来聊一聊,你见到的小虾是什么样的。
期刊
飞速增长的城市化率让越来越多的人有机会使用到现代的设施和基础工程。即便如此,低收入社区的居民似乎仍旧在某种程度上经历着物质上、社会上或经济上权利被剥夺的情况。近年来,城市生活质量这个词汇在各类研究中被讨论,这是对这些权利剥夺的现状所作出的回应,因为这个问题已经在世界各地的城市中出现。城市生活质量不仅仅是一个简单的有关物质财富的函数。通过分析一系列包括社会文化、劳动力市场压力、经济发展、环保卫生和社
张拉整体结构由不连续的压杆和连续的拉索构成,预张力在结构的内部形成连续的闭合回路,并与离散的预压力相互平衡。动态张拉整体结构利用了张拉整体结构形态与结构内力相关的特性,在结构内部引入驱动构件,通过改变构件长度和构件内力水平实现了对结构的形态与运动控制。本文给出了动态张拉整体结构在任意驱动策略下的状态和约束的数学描述,建立了动态张拉整体运动优化控制的通用理论模型。采用增量动力松弛法实现动态张拉整体的
既有研究表明,采用纤维增强聚合物复合材料(Fibre Reinforced Polymer,简称FRP)和纤维织物增强水泥基复合材料(Fabric Reinforced Cementitious Matrix,简称FRCM)代替钢板外贴抗弯加固钢筋混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)梁可以有效提高RC梁的结构性能。但与此同时,复合材料的中部剥离(Intermediate Cr
藏医药是我国民族医药的重要组成部分,已有3800多年历史。多年来,各地藏医院和藏药企业为当地群众的身心健康、就业创业、精准扶贫提供了有力的保障和支持。但藏医药在快速发展的同时,也暴露出基础研究薄弱,应用研究成果乏力等一系列问题。究其原因是现行培养模式下,院校教育培养的藏医药毕业生与藏医院、藏药企业等用人单位的需求不完全匹配。因此,此文从藏药制剂分析实验课入手,以红景天片的制备和质量分析综合性实验为
近年来,供水管网引发的嗅味问题受到了越来越多的关注,已成为我国饮用水品质保障中一项亟需解决的科学问题。卤代苯甲醚(HA)是饮用水中一种新兴的土霉味致嗅物,主要由供水管道中微生物的甲基化作用生成。然而,其在管网中生成的深入机制目前尚不明确。因此,本课题研究了管网内微生物生成HA的规律和机理,拟为今后HA控制技术的建立提供重要的理论依据。本研究利用中试管网和模拟反应器(AR),探究不同因素对管网内2,
在我国沿海地区,广泛分布深厚软土地基。建设在软土地基之上的交通设施产生超预期的沉降,很大一部分原因来自于交通荷载。过大变形将导致道路的不均匀沉降,甚至失稳等灾变,造成高额的维护成本,乃至威胁行车安全。考虑到交通荷载作用的长期性与复杂性,有必要开展考虑交通荷载下主应力轴旋转的多向耦合应力路径下土体变形响应的长期循环试验研究。但同时,复杂的试验过程和先进的仪器设备,也导致对试验仪器的依赖性加大,难以普