预制桁架式钢骨混凝土柱受剪承载力试验研究

发布时间：2020-10-24 00:57

　　 预制桁架式钢骨混凝土结构是一种新型的结构形式,因该结构的使用可以减少现场的工作量、节省模板的使用以及可以有效的节约传统建材,所以正得到越来越广泛的应用。柱是结构中受力的关键部分,其受力性能的好坏直接影响到结构的安全,所以研究预制桁架式钢骨混凝土柱受力性能及其设计方法尤为重要。本文结合国家自然科学基金项目《预制预应力桁架式钢骨砼框架承载性能研究》设计7个预制桁架式钢骨混凝土柱构件,进行了柱受剪承载力试验研究。主要研究工作和取得的成果如下:1.采用简支梁式加载方式对预制桁架式钢骨混凝土柱进行了受剪承载力试验研究。试验参数有:剪跨比、有效预压力和腹杆间距。通过试验研究了上述参数对预制桁架式钢骨混凝土柱受剪承载力影响规律,分析了预制桁架式钢骨混凝土柱在压、弯、剪荷载共同作用下的受力性能,如混凝土应变的发展及其裂缝的分布、构件的荷载挠度变化、角钢应变的变化等。试验结果表明,预制桁架式钢骨混凝柱受剪承载能力随剪跨比和腹杆间距的增大而减小,随有效预压力的增大而增大。2.建立了预制桁架式钢骨混凝土柱在简支梁式加载方式下的有限元模型。该模型考虑了材料和几何的非线性、钢骨架与混凝土之间的相互作用等因素的影响。通过模拟构件与试验构件的裂缝分布、破坏形态以及其极限受剪承载能力对比分析,表明了该有限元模型具有较好的可靠性。利用该模型分析混凝土强度和配箍率对预制桁架式钢骨混凝土柱受剪承载力的影响规律。3.基于预制桁架式钢骨混凝土柱试验结果和有限元模型分析,对预制桁架式钢骨混凝土柱受剪工作机理进行较为细致的分析。根据试验和数值模拟结果结合理论分析,建立符合预制桁架式钢骨混凝土柱的受剪力学模型,给出了预制桁架式钢骨混凝土柱除轴向压力以外部分受剪承载力计算公式,并参考《混凝土结构设计规范》中轴向压力部分对受剪承载力的贡献,建立一种预制桁架式钢骨混凝土柱受剪承载力的计算方法。该计算公式表达了混凝土、角钢腹杆和轴向力对受剪承载力的贡献,该公式针对本文预制桁架式钢骨混凝土类型,可供设计人员进行参考。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU398.9
【部分图文】：

先建立了预制框架剪力墙装配住宅成套结构技术体系，主要采用的是叠合剪力墙ＰＣ技术??（ＰＣＦ）和预制夹私保温墙板技术。装配式预制构件可分为全预制或者部分预制部分现浇，??预制配式柱如图１－１所示，叠合板结构中预制板构件如图１－２所示，预制梁结构叠合梁结??构预制构件如图１－３所示。????：???图Ｍ预制柱构件?图１－２叠合板结构中的预制构件??‘说：釋，添二以；??■?＇＞?＿??藏一－－?ｒ－一??茗＂：叉?＇??图１－３叠合梁结构中的预制构件??

先建立了预制框架剪力墙装配住宅成套结构技术体系，主要采用的是叠合剪力墙ＰＣ技术??（ＰＣＦ）和预制夹私保温墙板技术。装配式预制构件可分为全预制或者部分预制部分现浇，??预制配式柱如图１－１所示，叠合板结构中预制板构件如图１－２所示，预制梁结构叠合梁结??构预制构件如图１－３所示。????：???图Ｍ预制柱构件?图１－２叠合板结构中的预制构件??‘说：釋，添二以；??■?＇＞?＿??藏一－－?ｒ－一??茗＂：叉?＇??图１－３叠合梁结构中的预制构件??

土或其他的灌浆料将其锚固。本文中预制桁架式钢骨混凝土柱的连接方式为在上、下预制??柱中将角钢的上下弦杆伸长，伸长部分采用高强度螺栓连接，再辅之以少量的湿作业完成??预制柱的连接。下图１－４给出了预制柱的焊接连接方式，以及适用于本文中预制桁架式钢??骨混凝土柱的连接方式和现场预制柱的安装施工图。??麗丨??署替ｎ?Ｉ??（ａ）焊接连接方式?（ｂ）螺栓连接方式?（ｃ）预制柱节点部分??、＝＇１??（ｄ）预制柱现场安装??图１－４预制柱连接方式及现场安装图??１．５技术路线??本课题技术路线是制作预制桁架式钢骨混凝土柱，并进行受剪性能的研究以及有限元??模拟分析。基于试验与模拟分析预制桁架式钢骨混凝土柱的工作机理，结合模拟模型给出??合理预制桁架式钢骨混凝土抗剪承载力计算公式，可供设计人员提供参考。具体流程如下??图?１－５。??
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本文编号：2853792