基于尺寸变化下的混凝土箱型柱抗震性能试验研究
发布时间：2021-02-08 10:32
为了研究截面尺寸变化对钢筋混凝土箱型柱抗震性能的影响,本文对5个钢筋混凝土箱型柱试件进行水平低周往复加载试验,通过试验数据分析了壁厚比和长宽比对钢筋混凝土箱型柱抗震性能的影响,然后结合现有理论做进一步分析,最后通过数值模拟验证试验结果。具体分析结果如下:1、改变翼缘壁厚比对试件抗震性能的影响高于改变腹板壁厚比,且随着壁厚比的加大,试件的水平承载力变大,但是延性变小。2、减小截面的长宽比会导致试件的水平承载力下降,对屈服后的结构抗力影响先急剧增大然后再逐渐下降,但结构的延性有所增加。3、基于试验数据并结合现有理论提出了钢筋混凝土箱型柱的水平承载力修正后的计算公式,并建立适用于此类构件的恢复力特性模型。4、利用有限元数值分析法建立更多不同尺寸的模型,验证上述水平承载力公式,并提出钢筋混凝土箱型柱腹板壁厚比在0.220.37、翼缘壁厚比在0.350.5之间时能获得较好抗震性能,且在这个范围内,随着壁厚比的增加,钢筋混凝土箱型柱所能承受的极限荷载也越大,耗能能力也越强,但其延性随之降低。本文通过试验分析、理论分析和数值模拟三种方式,给出了基于尺寸变化...
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：68 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 箱型柱国内外研究现状
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 试件构造参数选取
2.2.1 壁厚比
2.2.2 长宽比
2.3 试件制作
2.3.1 试件设计
2.3.2 加载设备
2.3.3 加载方案
2.3.4 测量内容
2.3.5 测点布置
2.4 试验结果
2.4.1 破坏描述
2.4.2 滞回曲线
2.4.3 骨架曲线
2.5 各试件滞回曲线分析
2.5.1 壁厚比变化对试件滞回曲线的影响
2.5.2 长宽比变化对试件滞回曲线的影响
2.6 各试件骨架曲线分析
2.6.1 壁厚比变化对试件骨架曲线的影响
2.6.2 长宽比变化对试件骨架曲线的影响
2.7 各试件延性分析
2.7.1 壁厚比变化对试件延性的影响
2.7.2 长宽比变化对试件延性的影响
2.8 各试件刚度退化分析
2.8.1 壁厚比变化对试件刚度退化的影响
2.8.2 长宽比变化对试件刚度退化的影响
2.9 本章小结
第三章 理论分析
3.1 箱型柱承载力分析
3.1.1 箱型柱承载力计算假定
3.1.2 水平极限承载力计算
3.1.3 水平极限承载力计算值和试验值对比
3.2 恢复力模型
3.2.1 骨架曲线模型
3.2.2 骨架模型的验证
3.2.3 滞回规则
3.2.4 刚度退化
3.3 本章总结
第四章 有限元模拟分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本构模型
4.1.2 网格的划分实体单元
4.1.3 主要建模过程及注意事项
4.2 模型可行性分析
4.3 对设计控制参数的验证
4.3.1 截面壁厚比的验证
4.3.2 截面长宽比的验证
4.4 对水平极限承载力公式的验证
4.5 与实心柱的抗震性能对比分析
4.6 本章总结
第五章 结论与展望
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
5.2.1 试验研究部分
5.2.2 理论分析部分
5.2.3 有限元模拟部分
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于损伤的钢筋混凝土箱型墩双向恢复力模型[J]. 夏樟华,宗周红,夏坚,薛万善,林元铮. 中国公路学报. 2017(12)
[2]配置高强钢筋混凝土短柱抗震性能研究[J]. 刘彬,韩松,王学峰. 工程建设与设计. 2017(11)
[3]钢筋混凝土柱的拟静力试验及其数值分析[J]. 张耀庭,程庆乐,左鸿,马冰茜,李纵横. 土木工程与管理学报. 2015(04)
[4]钢筋混凝土矩形空心桥墩抗震性能[J]. 韩强,周雨龙,杜修力. 工程力学. 2015(03)
[5]钢-混凝土组合箱梁抗震性能试验[J]. 周旺保,蒋丽忠,李方方,黄志. 交通运输工程学报. 2014(06)
[6]建筑结构拟静力试验方法的加载制度[J]. 王墩,赵海琼,吕西林. 四川建筑科学研究. 2014(03)
[7]铁路空心墩抗震性能的拟静力试验研究[J]. 韩国庆,司大鹏. 地震工程学报. 2014(01)
[8]单双向压弯作用下矩形空心桥墩抗震性能比较[J]. 赵彦,杜敏,温立平. 世界地震工程. 2014(01)
[9]桥梁高墩抗震研究现状及展望[J]. 宗周红,夏坚,徐绰然. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[10]钢筋混凝土箱型柱抗震性能的试验研究[J]. 方志,王飞,殷新锋,王诚. 工业建筑. 2012(03)
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]低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究[D]. 李俊华.西安建筑科技大学 2005
硕士论文
[1]钢筋混凝土箱型柱在拟静力荷载作用下的破坏形态的试验研究[D]. 金志鹏.苏州科技大学 2018
[2]基于尺寸变化下的混凝土箱型柱抗震性能有限元分析[D]. 季家麒.苏州科技大学 2017
[3]基于不同配筋下的混凝土箱形柱抗震性能有限元分析[D]. 李文广.苏州科技大学 2017
[4]钢筋混凝土箱型截面压弯构件破坏形态试验研究[D]. 丁红艳.苏州科技大学 2016
[5]基于OpenSees的薄壁钢箱混凝土墩柱抗震性能分析[D]. 王灿.长安大学 2014
[6]薄壁空心桥墩非线性失稳研究[D]. 何黎.重庆交通大学 2011
[7]钢筋混凝土箱型柱抗震性能的试验研究与分析[D]. 奉策红.湖南大学 2010
本文编号：3023785
【文章来源】：苏州科技大学江苏省
【文章页数】：68 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 箱型柱国内外研究现状
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 试件构造参数选取
2.2.1 壁厚比
2.2.2 长宽比
2.3 试件制作
2.3.1 试件设计
2.3.2 加载设备
2.3.3 加载方案
2.3.4 测量内容
2.3.5 测点布置
2.4 试验结果
2.4.1 破坏描述
2.4.2 滞回曲线
2.4.3 骨架曲线
2.5 各试件滞回曲线分析
2.5.1 壁厚比变化对试件滞回曲线的影响
2.5.2 长宽比变化对试件滞回曲线的影响
2.6 各试件骨架曲线分析
2.6.1 壁厚比变化对试件骨架曲线的影响
2.6.2 长宽比变化对试件骨架曲线的影响
2.7 各试件延性分析
2.7.1 壁厚比变化对试件延性的影响
2.7.2 长宽比变化对试件延性的影响
2.8 各试件刚度退化分析
2.8.1 壁厚比变化对试件刚度退化的影响
2.8.2 长宽比变化对试件刚度退化的影响
2.9 本章小结
第三章 理论分析
3.1 箱型柱承载力分析
3.1.1 箱型柱承载力计算假定
3.1.2 水平极限承载力计算
3.1.3 水平极限承载力计算值和试验值对比
3.2 恢复力模型
3.2.1 骨架曲线模型
3.2.2 骨架模型的验证
3.2.3 滞回规则
3.2.4 刚度退化
3.3 本章总结
第四章 有限元模拟分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本构模型
4.1.2 网格的划分实体单元
4.1.3 主要建模过程及注意事项
4.2 模型可行性分析
4.3 对设计控制参数的验证
4.3.1 截面壁厚比的验证
4.3.2 截面长宽比的验证
4.4 对水平极限承载力公式的验证
4.5 与实心柱的抗震性能对比分析
4.6 本章总结
第五章 结论与展望
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
5.2.1 试验研究部分
5.2.2 理论分析部分
5.2.3 有限元模拟部分
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于损伤的钢筋混凝土箱型墩双向恢复力模型[J]. 夏樟华,宗周红,夏坚,薛万善,林元铮. 中国公路学报. 2017(12)
[2]配置高强钢筋混凝土短柱抗震性能研究[J]. 刘彬,韩松,王学峰. 工程建设与设计. 2017(11)
[3]钢筋混凝土柱的拟静力试验及其数值分析[J]. 张耀庭,程庆乐,左鸿,马冰茜,李纵横. 土木工程与管理学报. 2015(04)
[4]钢筋混凝土矩形空心桥墩抗震性能[J]. 韩强,周雨龙,杜修力. 工程力学. 2015(03)
[5]钢-混凝土组合箱梁抗震性能试验[J]. 周旺保,蒋丽忠,李方方,黄志. 交通运输工程学报. 2014(06)
[6]建筑结构拟静力试验方法的加载制度[J]. 王墩,赵海琼,吕西林. 四川建筑科学研究. 2014(03)
[7]铁路空心墩抗震性能的拟静力试验研究[J]. 韩国庆,司大鹏. 地震工程学报. 2014(01)
[8]单双向压弯作用下矩形空心桥墩抗震性能比较[J]. 赵彦,杜敏,温立平. 世界地震工程. 2014(01)
[9]桥梁高墩抗震研究现状及展望[J]. 宗周红,夏坚,徐绰然. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[10]钢筋混凝土箱型柱抗震性能的试验研究[J]. 方志,王飞,殷新锋,王诚. 工业建筑. 2012(03)
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]低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究[D]. 李俊华.西安建筑科技大学 2005
硕士论文
[1]钢筋混凝土箱型柱在拟静力荷载作用下的破坏形态的试验研究[D]. 金志鹏.苏州科技大学 2018
[2]基于尺寸变化下的混凝土箱型柱抗震性能有限元分析[D]. 季家麒.苏州科技大学 2017
[3]基于不同配筋下的混凝土箱形柱抗震性能有限元分析[D]. 李文广.苏州科技大学 2017
[4]钢筋混凝土箱型截面压弯构件破坏形态试验研究[D]. 丁红艳.苏州科技大学 2016
[5]基于OpenSees的薄壁钢箱混凝土墩柱抗震性能分析[D]. 王灿.长安大学 2014
[6]薄壁空心桥墩非线性失稳研究[D]. 何黎.重庆交通大学 2011
[7]钢筋混凝土箱型柱抗震性能的试验研究与分析[D]. 奉策红.湖南大学 2010
本文编号：3023785
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