钢筋混凝土箱型柱在拟静力荷载作用下的塑性铰长度的试验研究
发布时间：2020-12-08 17:58
为探究钢筋混凝土箱型柱在地震作用下的塑性铰长度影响因素及影响规律,本文结合实际工程中的桥墩制作了6个缩尺构件,并结合拟静力试验和相关理论对其进行了分析。首先通过拟静力试验数据,分析了钢筋混凝土箱型柱的塑性铰长度影响因素(横纵向壁厚比、截面纵筋率和截面长宽比)以及影响规律;然后利用有限元分析软件ABAQUS来模拟该拟静力试验,验证了试验结果的正确性,同时通过建立更多模型进一步研究横纵向壁厚比、截面纵筋率和截面长宽比这三个因素对塑性铰长度发展规律的影响。研究结果如下:1.减小试件截面的长宽比,对试件在钢筋屈服到荷载峰值阶段的塑性铰长度增长作用是显著的;随着荷载的逐渐增加,构件在荷载峰值到极限位移阶段,对其塑性铰长度的提高作用相对较小,并且发现改变沿加载方向的截面尺寸对塑性铰长度的影响更为显著。2.壁厚比的改变对试件处于峰值荷载阶段前的塑性铰长度影响不大,但随着荷载的逐渐增大,当构件处于极限位移状态时,发现纵向壁厚比的增大对提高塑性铰长度的发展有着很好的促进作用,而横向壁厚比对其塑性铰长度的影响并不显著。3.提高纵筋配筋率对箱型柱由屈服状态到峰值荷载状态期间的塑性铰长度提高有着显著的作用,且...
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 钢筋混凝土箱型柱塑性铰长度国内外的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 试验研究与分析
2.1 试验目的
2.2 试验的设计内容
2.2.1 试件的设计
2.2.2 加载内容
2.2.3 试验主要量测内容
2.2.4 测点布置
2.3 试验结果
2.3.1 试件的破坏形态
2.3.2 滞回曲线
2.3.3 荷载—位移关系曲线
2.3.4 各试件的塑性铰长度计算
2.4 试验结果分析
2.4.1 截面长宽比对塑性铰长度的影响分析
2.4.2 截面壁厚比对塑性铰长度的影响分析
2.4.3 纵筋配筋率对塑性铰长度的影响分析
2.5 本章小结
第三章 理论分析
3.1 塑性铰长度计算结果分析
3.1.1 塑性铰长度计算经验公式介绍
3.1.2 试验结果与经验公式计算结果对比分析
3.2 延性
3.2.1 位移延性系数
3.2.2 位移延性系数与塑性铰长度
3.2.3 截面长宽比对箱型柱延性的影响分析
3.2.4 截面壁厚比对箱型柱延性的影响分析
3.2.5 截面纵筋配筋率对箱型柱延性的影响分析
3.3 刚度退化
3.4 本章总结
第四章 有限元模拟分析
4.1 有限元分析模型的建立
4.1.1 混凝土的材性模型
4.1.2 钢筋的材性模型
4.1.3 网格的划分实体单元
4.1.4 建模过程概述
4.2 模型适用性分析
4.3 对设计控制参数的验证
4.3.1 对截面长宽比的验证
4.3.2 对截面壁厚比的验证
4.3.3 对截面纵筋配筋率的验证
4.4 与实心柱的塑性铰长度对比分析
4.5 本章总结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.1.1 试验研究部分
5.1.2 理论部分
5.1.3 有限元模拟部分
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]加固钢筋混凝土柱抗震性能参数影响分析[J]. 权少华,赵海龙,王铁成,林海. 建筑结构. 2019(04)
[2]钢-BFRP复合筋混凝土柱试验与骨架曲线模型研究[J]. 肖同亮,邱洪兴. 振动.测试与诊断. 2018(06)
[3]钢筋混凝土梁受弯破坏及尺寸效应的细观模拟分析[J]. 金浏,苏晓,杜修力. 工程力学. 2018(10)
[4]约束混凝土单轴弹塑性损伤本构模型[J]. 曹胜涛,李志山. 工程力学. 2017(11)
[5]桥梁延性抗震设计方法研究[J]. 杨毅. 北方交通. 2017(11)
[6]高速铁路桥墩等效塑性铰长度研究[J]. 邵光强,刘开,蒋丽忠,康俊涛. 铁道工程学报. 2017(07)
[7]圆形钢筋混凝土桥墩等效塑性铰长度[J]. 李贵乾,唐光武,郑罡. 土木工程学报. 2016(02)
[8]钢筋混凝土梁塑性铰长度变化规律及尺寸效应[J]. 李振宝,郭珺,周宏宇,张岩,解咏平,杜修力. 北京工业大学学报. 2015(06)
[9]钢筋混凝土桥墩塑性损伤试验研究[J]. 孔令俊,赵斌华,李森,李晓文. 工业建筑. 2015(03)
[10]钢筋混凝土柱塑性铰长度尺寸效应研究[J]. 李振宝,张岩,解咏平,杜修力. 北京工业大学学报. 2014(09)
博士论文
[1]钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究[D]. 孙治国.中国地震局工程力学研究所 2012
[2]基于性能抗震设计的钢筋混凝土柱试验研究[D]. 李鹏.湖南大学 2013
硕士论文
[1]高轴压比下型钢混凝土柱抗震延性性能的研究[D]. 郑彬.河南大学 2018
[2]圆钢管全再生粗骨料混凝土柱抗震性能试验研究[D]. 陈创.长江大学 2017
[3]桥墩钢骨混凝土塑性铰抗震延性性能分析[D]. 孙华勋.华北电力大学 2014
本文编号：2905451
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 钢筋混凝土箱型柱塑性铰长度国内外的研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 试验研究与分析
2.1 试验目的
2.2 试验的设计内容
2.2.1 试件的设计
2.2.2 加载内容
2.2.3 试验主要量测内容
2.2.4 测点布置
2.3 试验结果
2.3.1 试件的破坏形态
2.3.2 滞回曲线
2.3.3 荷载—位移关系曲线
2.3.4 各试件的塑性铰长度计算
2.4 试验结果分析
2.4.1 截面长宽比对塑性铰长度的影响分析
2.4.2 截面壁厚比对塑性铰长度的影响分析
2.4.3 纵筋配筋率对塑性铰长度的影响分析
2.5 本章小结
第三章 理论分析
3.1 塑性铰长度计算结果分析
3.1.1 塑性铰长度计算经验公式介绍
3.1.2 试验结果与经验公式计算结果对比分析
3.2 延性
3.2.1 位移延性系数
3.2.2 位移延性系数与塑性铰长度
3.2.3 截面长宽比对箱型柱延性的影响分析
3.2.4 截面壁厚比对箱型柱延性的影响分析
3.2.5 截面纵筋配筋率对箱型柱延性的影响分析
3.3 刚度退化
3.4 本章总结
第四章 有限元模拟分析
4.1 有限元分析模型的建立
4.1.1 混凝土的材性模型
4.1.2 钢筋的材性模型
4.1.3 网格的划分实体单元
4.1.4 建模过程概述
4.2 模型适用性分析
4.3 对设计控制参数的验证
4.3.1 对截面长宽比的验证
4.3.2 对截面壁厚比的验证
4.3.3 对截面纵筋配筋率的验证
4.4 与实心柱的塑性铰长度对比分析
4.5 本章总结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.1.1 试验研究部分
5.1.2 理论部分
5.1.3 有限元模拟部分
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]加固钢筋混凝土柱抗震性能参数影响分析[J]. 权少华,赵海龙,王铁成,林海. 建筑结构. 2019(04)
[2]钢-BFRP复合筋混凝土柱试验与骨架曲线模型研究[J]. 肖同亮,邱洪兴. 振动.测试与诊断. 2018(06)
[3]钢筋混凝土梁受弯破坏及尺寸效应的细观模拟分析[J]. 金浏,苏晓,杜修力. 工程力学. 2018(10)
[4]约束混凝土单轴弹塑性损伤本构模型[J]. 曹胜涛,李志山. 工程力学. 2017(11)
[5]桥梁延性抗震设计方法研究[J]. 杨毅. 北方交通. 2017(11)
[6]高速铁路桥墩等效塑性铰长度研究[J]. 邵光强,刘开,蒋丽忠,康俊涛. 铁道工程学报. 2017(07)
[7]圆形钢筋混凝土桥墩等效塑性铰长度[J]. 李贵乾,唐光武,郑罡. 土木工程学报. 2016(02)
[8]钢筋混凝土梁塑性铰长度变化规律及尺寸效应[J]. 李振宝,郭珺,周宏宇,张岩,解咏平,杜修力. 北京工业大学学报. 2015(06)
[9]钢筋混凝土桥墩塑性损伤试验研究[J]. 孔令俊,赵斌华,李森,李晓文. 工业建筑. 2015(03)
[10]钢筋混凝土柱塑性铰长度尺寸效应研究[J]. 李振宝,张岩,解咏平,杜修力. 北京工业大学学报. 2014(09)
博士论文
[1]钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究[D]. 孙治国.中国地震局工程力学研究所 2012
[2]基于性能抗震设计的钢筋混凝土柱试验研究[D]. 李鹏.湖南大学 2013
硕士论文
[1]高轴压比下型钢混凝土柱抗震延性性能的研究[D]. 郑彬.河南大学 2018
[2]圆钢管全再生粗骨料混凝土柱抗震性能试验研究[D]. 陈创.长江大学 2017
[3]桥墩钢骨混凝土塑性铰抗震延性性能分析[D]. 孙华勋.华北电力大学 2014
本文编号：2905451
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