以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的构造研究与试验

发布时间：2017-09-09 03:54

  本文关键词：以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的构造研究与试验

  更多相关文章： 屈曲约束支撑 钢筋为核心受力构件 滞回性能 压缩层 混凝土

【摘要】：屈曲约束支撑是一种具有稳定滞回耗能特性的金属耗能装置,在建筑结构中已经得到广泛应用,但是屈曲约束支撑在钢筋混凝土框架结构中的应用多局限于既有结构的加固改造。基于现有屈曲约束支撑知识产权的专利保护,并且考虑到大部分现有屈曲约束支撑加工制作费用比较昂贵的现状,本文提出了一种制作简单、造价低廉、便于推广应用于现浇钢筋混凝土框架结构中的屈曲约束支撑,一种以钢筋为核心受力构件的屈曲约束支撑。本文针对这种新型支撑进行了低周疲劳试验,并利用有限元法对试验结果进行验证,主要内容如下：(1)基于钢筋混凝土框架结构在我国的应用现状和屈曲约束支撑在钢筋混凝土结构中的应用情况,本文提出将低屈服点钢筋应用到屈曲约束支撑的概念,并详细介绍了这种以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的研究价值和具体构造。(2)文中对试验支撑进行了具体的构造处理,包括对核心钢筋端部的处理,对支撑端部的构造考虑,压缩层的设置等,并对屈曲约束试验支撑的整体稳定性和局部稳定性等方面进行相关理论分析。文中还进行了拔出试验用以测定钢筋与混凝土间的粘结强度,为试验支撑核心钢筋端部的构造处理提供了必要的依据。(3)三个试验支撑的试验结果都表现出稳定的滞回耗能能力,第一个试验支撑是以钢管混凝土作为约束部件,第二个试验支撑和第三个试验支撑是以钢筋混凝土作为约束部件。与第一个试验支撑相比,第二个和第三个试验支撑的设计能够更加充分地为支撑提供压缩层的作用,更适合实际应用。(4) ABAQUS有限元试验模型较好地模拟了核心受力钢筋的多波屈曲以及核心受力钢筋与约束部件之间接触状态的变化规律,验证了约束部件中混凝土在加载过程中并未发生破坏,并利用有限元模型对实际应用中的新型屈曲约束支撑设置压缩层、约束部件分段方法的合理性进行了验证。
【关键词】：屈曲约束支撑 钢筋为核心受力构件 滞回性能 压缩层 混凝土
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU375.4;TU352.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 引言8-9
• 1.2 屈曲约束支撑简介9-11
• 1.3 国外屈曲约束支撑的研究与发展11-12
• 1.4 国内屈曲约束支撑的研究与发展12-16
• 1.5 屈曲约束支撑的工程应用及应用中存在的问题16-18
• 1.6 本文的主要研究内容18-19
• 参考文献19-22
• 第二章 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的构造和工作原理22-44
• 2.1 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的研究背景和研究意义22-30
• 2.1.1 钢筋混凝土框架结构的特点22
• 2.1.2 屈曲约束支撑在钢筋混凝土框架结构的应用现状22-23
• 2.1.3 将低屈服点钢筋应用于屈曲约束支撑的概念23-25
• 2.1.4 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的构造25-30
• 2.2 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试验构造考虑30-32
• 2.2.1 试验支撑核心钢筋端部的构造考虑30-32
• 2.2.2 试验支撑端部的套管构造32
• 2.3 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的理论分析32-33
• 2.3.1 屈曲约束支撑的整体稳定性分析32
• 2.3.2 屈曲约束支撑的局部稳定性分析32
• 2.3.3 试验支撑核心受力钢筋端部的受力分析32-33
• 2.4 拔出试验测定钢筋与混凝土的粘结强度33-40
• 2.4.1 拔出试验的材料选取33
• 2.4.2 拔出试件的设计33-34
• 2.4.3 拔出试件的加载34
• 2.4.4 第一类拔出试件的试验结果分析34-38
• 2.4.5 第二类拔出试件的试验结果分析38-40
• 2.4.6 拔出试验的结论40
• 2.5 本章小结40-42
• 参考文献42-44
• 第三章 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试验研究44-64
• 3.1 概述44
• 3.2 材料性能试验44-46
• 3.2.1 核心受力钢筋的材料试验44-46
• 3.2.2 混凝土的材料试验46
• 3.3 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试验构件设计46-55
• 3.3.1 试验设备46-47
• 3.3.2 第一个以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试件设计47-51
• 3.3.3 第二个以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试件设计51-53
• 3.3.4 第三个以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试件设计53-54
• 3.3.5 测试内容54
• 3.3.6 加载制度54-55
• 3.4 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的试验过程及结果分析55-59
• 3.4.1 第一个试验支撑的试验结果55-56
• 3.4.2 第二个试验支撑的试验结果56-57
• 3.4.3 第三个试验支撑的试验结果57-58
• 3.4.4 三个试验支撑的试验结果的对比分析58-59
• 3.5 累积塑性变形能力分析59-60
• 3.6 拉压不平衡分析60-62
• 3.7 本章小结62-63
• 参考文献63-64
• 第四章 以钢筋为核心受力构件屈曲约束支撑的数值模拟64-78
• 4.1 引言64
• 4.2 建立屈曲约束支撑的有限元模型64-69
• 4.2.1 材料模型的选取64-66
• 4.2.3 有限元分析算法的选择66
• 4.2.4 接触方式的选定66-68
• 4.2.5 模型建立68-69
• 4.3 数值模拟结果69-72
• 4.3.1 数值模拟结果与试验比较69-70
• 4.3.2 数值模拟的结果评估70-72
• 4.4 考虑新型屈曲约束支撑约束部件分段方法的可行性72-75
• 4.4.1 建立不同分段数的屈曲约束支撑模型73
• 4.4.2 评价屈服段分段方法对屈曲约束支撑性能的影响73-75
• 4.5 本章小结75-76
• 参考文献76-78
• 第五章 总结与展望78-80
• 5.1 总结78-79
• 5.2 展望79-80
• 致谢80-81
• 攻读硕士学位期间发表论文81

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