偏心受压矩形钢管再生混凝土柱力学性能研究

发布时间：2021-03-11 05:30

　　作为一种绿色建筑材料,再生混凝土的合理利用在环保、能源、经济等方面均可产生巨大的效益。向钢管内部浇筑再生混凝土,由核心再生混凝土与外钢管一同承受荷载,可以使钢材与再生混凝土彼此之间取长补短,即再生混凝土的存在能有效延缓甚至避免钢管过早产生局部屈曲,而且再生混凝土由于受到钢管的限制及保护,其强度及弹性模量低、收缩及徐变大等缺点得到明显改善。矩形钢管再生混凝土柱的外部矩形钢管同样对核心混凝土有约束效应,同时其与梁在节点区的连接更加简单便捷。工程应用中,结构柱因为同时受轴力与弯矩作用,通常处于偏心受力状态。所以,亟需深入探究偏心受压矩形钢管再生混凝土柱的力学特性,以期为工程实践提供理论依据。本文结合试验与有限元模拟,对偏心受压矩形钢管再生混凝土柱力学特性、工作机理及设计方法进行了深入的研究,完成的主要工作如下:（1）以截面长宽比、荷载偏心率、长细比、再生粗骨料取代率作为基本参数,进行了15个矩形钢管再生混凝土柱的偏心受压试验,研究各参数对试件破坏形态、荷载-变形曲线以及承载力等的影响情况;（2）明确了钢材和再生混凝土本构关系模型,在此基础上,使用ABAQUS软件构建了矩形钢管再生混凝土柱有限... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 再生混凝土性能及其发展与应用
        1.1.1 再生混凝土的性能
        1.1.2 再生混凝土的发展与应用
    1.2 课题的提出
    1.3 相关课题研究现状
        1.3.1 矩形钢管普通混凝土柱力学性能
        1.3.2 矩形钢管再生混凝土柱力学性能
    1.4 本文研究内容
2 试验研究
    2.1 试验概况
        2.1.1 试验设计与制作
        2.1.2 材料性能
    2.2 试验装置和测点布置
        2.2.1 试验装置及加载方案
        2.2.2 测点布置
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 破坏过程与破坏形态
        2.3.2 荷载-变形曲线
        2.3.3 承载力
    2.4 本章小结
3 有限元模拟
    3.1 材料本构关系模型
        3.1.1 钢材
        3.1.2 核心再生混凝土
    3.2 有限元模型
        3.2.1 单元类型
        3.2.2 界面模型
        3.2.3 网格划分和边界条件
    3.3 模拟结果与试验结果比较
        3.3.1 破坏形态比较
        3.3.2 荷载-变形曲线比较
        3.3.3 承载力比较
    3.4 工作机理分析
        3.4.1 再生粗骨料取代率的影响
        3.4.2 截面长宽比的影响
        3.4.3 荷载偏心率的影响
        3.4.4 长细比的影响
        3.4.5 截面含钢率的影响
        3.4.6 钢材屈服强度的影响
        3.4.7 原生混凝土强度的影响
    3.5 本章小结
4 承载力简化计算
    4.1 参数分析
    4.2 轴压稳定系数公式
    4.3 轴力-弯矩相关方程
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3075944