钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压受力性能研究

发布时间：2017-08-28 21:26

  本文关键词：钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压受力性能研究

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【摘要】：混凝土结构至今已有190年的发展历史,高强混凝土的大规模应用也有三、四十年的时间,可是超高强混凝土的应用才刚刚起步。究其原因,超高强混凝土的脆性大、延性差,极大的限制了其在工程中的应用。本文通过采用钢-混凝土组合结构的模式,在超高强混凝土柱内部设置型钢,外部使用钢管约束,有效提高结构构件强度和延性,充分发挥超高强混凝土材料、钢材的优点。本文根据10个圆钢管约束型钢超高强混凝土(Circular Tube-confined Steel Reinforced Concrete,简称CTSRC)短柱试件和10个方钢管约束型钢超高强混凝土(Square Tube-confined Steel Reinforced Concrete,简称STSRC)短柱试件轴压性能试验结果,以钢管径厚比、钢管强度、配骨形式为试验参数,分析了圆(方)钢管约束型钢超高强混凝土短柱试件的破坏模式、荷载-位移关系、钢管全过程应力应变状态和承载能力。主要研究内容如下：(1)研究了圆(方)钢管约束型钢超高强混凝土短柱试件的破坏模式,对试件破坏全过程进行分析,并对比了加载过程中圆钢管约束型钢超高强混凝土(CTSRC)短柱试件和方钢管(STSRC)短柱试件的破坏机理。(2)研究了钢管径厚比、钢管的抗拉强度和内部型钢的配骨形式对圆(方)钢管约束型钢超高强混凝土短柱试件的承载力和延性的影响。重点分析了H型型钢、doubleH型型钢、O型型钢对提高试件承载力的作用机理。(3)研究了圆(方)钢管约束型钢超高强混凝土短柱试件钢管全过程应变状态,并根据采集的应变数据,应用弹塑性理论,对钢管进行应力分析,研究钢管的屈服过程和钢管对混凝土的约束应力。(4)研究了CTSRC和STSRC短柱试件的轴压承载力计算公式。采用Richart模型、Mander模型计算圆(方)钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压承载力,并将计算结果与试件试验所得轴压承载力进行比较。(5)比较了圆形钢管、方形钢管由于约束效果不同所产生的对钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压性能的影响。
【关键词】：钢管约束型钢超高强混凝土 轴压力学性能 延性 应变 应力
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究背景及意义10-12
• 1.3 研究和应用现状12-17
• 1.3.1 钢管混凝土柱研究和应用现状12-13
• 1.3.2 钢管混凝土叠合柱的研究现状13-14
• 1.3.3 钢管约束混凝土柱研究和应用现状14-16
• 1.3.4 型钢混凝土研究和应用现状16-17
• 1.4 本文主要研究内容17-18
• 2 约束混凝土本构模型和混凝土三向受压强度模型18-25
• 2.1 引言18
• 2.2 混凝土受主动约束时的本构模型18-22
• 2.2.1 箍筋约束混凝土的本构模型18-22
• 2.2.2 钢管约束混凝土的本构模型22
• 2.3 混凝土三向受压强度模型22-24
• 2.3.1 国外混凝土三向受压强度模型23
• 2.3.2 国内混凝土三向受压强度模型23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 圆钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压力学性能研究25-47
• 3.1 引言25
• 3.2 试验方案25-30
• 3.2.1 试验材料25-27
• 3.2.2 试件设计与试件制作27
• 3.2.3 加载制度和测点布置27-30
• 3.3 试验现象与结果30-33
• 3.3.1 试验现象30-31
• 3.3.2 破坏模式31-33
• 3.4 荷载—位移曲线33-35
• 3.4.1 钢管径厚比和屈服强度的影响33-34
• 3.4.2 配骨型式的影响34-35
• 3.5 荷载—应变曲线35-38
• 3.6 荷载—应力曲线38-43
• 3.7 轴压承载力计算公式43-46
• 3.8 本章小结46-47
• 4 方钢管约束型钢超高强混凝土短柱轴压力学性能研究47-62
• 4.1 引言47
• 4.2 试验方案47-48
• 4.2.1 试验材料47
• 4.2.2 试件设计47-48
• 4.3 试验现象与结果48-51
• 4.3.1 试验现象48
• 4.3.2 破坏模式48-51
• 4.4 荷载—位移曲线51-53
• 4.4.1 钢管宽厚比和屈服强度的影响51-52
• 4.4.2 配骨型式的影响52-53
• 4.5 荷载—应变曲线53-56
• 4.6 荷载—应力曲线56-58
• 4.7 轴压承载力计算公式58-60
• 4.8 本章小结60-62
• 5 结论与展望62-64
• 5.1 结论62-63
• 5.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况68-69
• 致谢69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王吉忠;刘连鹏;叶浩;;钢管-混凝土组合柱在我国的研究进展与展望[J];水利与建筑工程学报;2014年04期

2 朱伟庆;贾金青;孟刚;;基于修正压力场理论的型钢超高强混凝土柱受剪承载力研究[J];建筑结构学报;2013年10期

3 周绪红;闫标;甘丹;刘界鹏;;圆钢管约束钢筋混凝土梁柱水平加腋节点轴压力学性能试验研究[J];建筑结构学报;2013年S1期

4 吕学涛;杨华;张素梅;;非均匀火灾作用下方钢管混凝土柱受力机理研究[J];建筑结构学报;2013年03期

5 陈宗平;柯晓军;薛建阳;苏益声;;钢管约束再生混凝土的受力机理及强度计算[J];土木工程学报;2013年02期

6 尧国皇;廖飞宇;李永进;郭明;;国内钢管混凝土核心柱的研究与应用综述[J];特种结构;2013年01期

7 贾金青;朱伟庆;余芳;张丽华;;型钢超高强混凝土柱截面曲率延性研究[J];土木工程学报;2013年01期

8 张小冬;马忠吉;刘景云;刘志伟;周绪红;刘界鹏;;钢管约束钢筋混凝土转换短柱抗震性能试验研究[J];建筑结构;2011年06期

9 康洪震;钱稼茹;;钢管高强混凝土组合柱轴压承载力试验研究[J];建筑结构;2011年06期

10 肖建庄;杨洁;黄一杰;王正平;;钢管约束再生混凝土轴压试验研究[J];建筑结构学报;2011年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 闫长旺;钢骨超高强混凝土框架节点抗震性能研究[D];大连理工大学;2009年

2 赵大洲;钢骨—钢管高强混凝土组合柱力学性能的研究[D];大连理工大学;2003年

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本文编号：749579