钢管套筒灌浆连接压弯承载力试验研究
发布时间：2021-08-03 14:03
目前我国民用建筑大多采用现浇混凝土结构,其施工过程缓慢、环境污染严重。而装配式混凝土结构以其施工快速、便捷的优势,越来越多的应用在实际工程之中。不同于现浇结构中节点一次浇筑成型,装配式结构的梁、柱节点需要在施工现场进行二次连接,这就对构件的连接技术提出了极大挑战。研究针对应用在钢管混凝土暗柱连接中的套筒灌浆连接进行了压弯承载力性能试验及受力分析,并提出了钢管套筒灌浆连接的压弯承载力计算公式。试验分为单向轴压性能试验和单向、循环荷载下压弯性能试验。所用的钢管外径为168mm,套筒外径为219mm,钢管与套筒厚度均为8mm。压弯试件根据不同轴压力与加载方式分为4组,试件轴压力为0.2N0～0.6N0（N0为轴压承载力）。对试验结果进行压弯承载力、破坏形态、竖向位移、套筒应变、滞回曲线以及骨架曲线分析。试验的结果表明:钢管套筒灌浆连接在压弯荷载下,随着轴压力由0.2N0增加到0.6N0其水平承载力下降30%,屈服位移角由2.5%下降到1%,延性与耗能能力变差,但其刚度有所提高。由于弯...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管套筒灌浆连接示意图
第1章绪论-3-图1钢管套筒灌浆连接示意图Fig.1Schematicdiagramofpipe-to-sleevegroutedconnection从多高层结构的受力特征上看，建筑物的竖向荷载作用方向不变，通常沿着建筑物的高度均匀分布，由于竖向荷载主要使体系的柱或墙产生轴力，其竖向荷载分布呈上小下大的特点，结构内的轴力基本随着建筑物高度线性增长。而水平荷载却呈现出完全不同的分布特征，往往出现越往上荷载越大的情况（例如风荷载与地震作用均如此），故随着建筑物高度的增长水平荷载产生的内力比竖向荷载下的内力增加得更快，如图2图3所示，水平荷载对建筑物所产生的影响比竖向荷载产生的影响更为不利。所以钢管混凝土柱节点的压弯性能就显得特别重要，而钢管混凝土组合结构的薄弱环节恰恰就在于其节点连接的压弯性能。图2框架在水平力作用下的弯矩图Fig.2Bendingmomentdiagramofframeunderhorizontalforce
华北理工大学硕士学位论文-4-图3不同荷载下高度与内力的关系Fig.3Relationshipbetweenheightandinternalforceunderdifferentloads1.2研究现状1.2.1钢管混凝土组合结构的研究现状钢管混凝土柱由于钢管内填充了混凝土，使得构件的承载能力得到极大地提升，避免了纯钢管结构容易发生屈曲破坏的缺点。在荷载作用下柱内混凝土受到了钢管的约束作用处于三向受压状态，大大提高了混凝土的塑性变形性能，避免了混凝土局部压碎。这两种材料的协同作用使得钢管混凝土的抗压强度和抗失稳能力都显著增加。目前钢管混凝土主要应用在超高层建筑中的柱、桥梁的桥墩、矿井的巷道支撑中[3]，从应用结构上看主要应用在框架结构、剪力墙结构和一些特种结构中。近年来也有一些专家学者对钢管混凝土柱进行了压弯研究，确定了钢管混凝土柱的压弯承载力，往复荷载下的延性与破坏形态等。王翠坤[4]对近年在高层建筑中应用的新型结构构件、新型混合结构体系的研究进行了总结，对混合结构的性能及设计方法等进行了讨论。最后提出，今后高层混合结构的发展需要在高强高性能材料的应用、混合结构体系的整体抗震性能、消能减振控制技术、施工及验收技术等方面展开进一步的研究工作。刘琼[5]等人分析了法国、日本、美国以及新西兰等国的装配式混凝土规范，同时介绍了我国中央与各地方出台的规范和发展文件。文章也系统地介绍了目前主流的装配式混凝土结构种类及主要的结构连接形式，同时分析了未来的结构形式发展方向。潘汉明[6]等人对于大直径薄壁钢管的压弯性能采用有限元分析及试验的方法进
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管灌浆套筒连接轴向受压性能试验研究[J]. 武立伟,苏幼坡,陈海彬,于欢,李运鹏. 建筑结构学报. 2019(11)
[2]海上风机基础灌浆连接段压弯性能有限元分析[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 结构工程师. 2019(02)
[3]钢管套筒灌浆连接轴向受拉性能模拟试验研究[J]. 武立伟,苏幼坡,赵江山. 建筑结构学报. 2019(02)
[4]海上风机基础灌浆连接段抗震性能试验[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 船舶与海洋工程. 2018(05)
[5]钢管灌浆套筒连接研究进展[J]. 武立伟,苏幼坡,陈海彬. 煤炭技术. 2018(09)
[6]海上风机单桩基础灌浆连接段受弯疲劳性能试验[J]. 王衔,陈涛,元国凯,刘晋超. 船舶与海洋工程. 2018(04)
[7]考虑偏心误差的灌浆连接段受弯承载力研究[J]. 李筑轩,陈涛,赵淇,王衔. 建筑结构学报. 2017(S1)
[8]海上风机基础灌浆连接段压弯性能试验研究[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 海洋工程. 2017(03)
[9]钢管混凝土结构的研究应用及最新进展[J]. 门有冬. 江西建材. 2017(04)
[10]海上风电灌浆连接段疲劳机理研究综述[J]. 刘东华,元国凯,陈涛,王衔. 南方能源建设. 2016(S1)
博士论文
[1]矿用钢管混凝土套筒灌浆连接性能试验研究[D]. 武立伟.华北理工大学 2018
[2]海上风机大直径灌浆套管轴向承载力研究[D]. 王国庆.浙江大学 2017
硕士论文
[1]装配式建筑钢筋套筒灌浆料研究[D]. 李世元.北京市市政工程研究院 2017
[2]圆钢管混凝土构件压弯试验研究及刚度和承载力分析[D]. 管珞.福建农林大学 2017
本文编号：3319749
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管套筒灌浆连接示意图
第1章绪论-3-图1钢管套筒灌浆连接示意图Fig.1Schematicdiagramofpipe-to-sleevegroutedconnection从多高层结构的受力特征上看，建筑物的竖向荷载作用方向不变，通常沿着建筑物的高度均匀分布，由于竖向荷载主要使体系的柱或墙产生轴力，其竖向荷载分布呈上小下大的特点，结构内的轴力基本随着建筑物高度线性增长。而水平荷载却呈现出完全不同的分布特征，往往出现越往上荷载越大的情况（例如风荷载与地震作用均如此），故随着建筑物高度的增长水平荷载产生的内力比竖向荷载下的内力增加得更快，如图2图3所示，水平荷载对建筑物所产生的影响比竖向荷载产生的影响更为不利。所以钢管混凝土柱节点的压弯性能就显得特别重要，而钢管混凝土组合结构的薄弱环节恰恰就在于其节点连接的压弯性能。图2框架在水平力作用下的弯矩图Fig.2Bendingmomentdiagramofframeunderhorizontalforce
华北理工大学硕士学位论文-4-图3不同荷载下高度与内力的关系Fig.3Relationshipbetweenheightandinternalforceunderdifferentloads1.2研究现状1.2.1钢管混凝土组合结构的研究现状钢管混凝土柱由于钢管内填充了混凝土，使得构件的承载能力得到极大地提升，避免了纯钢管结构容易发生屈曲破坏的缺点。在荷载作用下柱内混凝土受到了钢管的约束作用处于三向受压状态，大大提高了混凝土的塑性变形性能，避免了混凝土局部压碎。这两种材料的协同作用使得钢管混凝土的抗压强度和抗失稳能力都显著增加。目前钢管混凝土主要应用在超高层建筑中的柱、桥梁的桥墩、矿井的巷道支撑中[3]，从应用结构上看主要应用在框架结构、剪力墙结构和一些特种结构中。近年来也有一些专家学者对钢管混凝土柱进行了压弯研究，确定了钢管混凝土柱的压弯承载力，往复荷载下的延性与破坏形态等。王翠坤[4]对近年在高层建筑中应用的新型结构构件、新型混合结构体系的研究进行了总结，对混合结构的性能及设计方法等进行了讨论。最后提出，今后高层混合结构的发展需要在高强高性能材料的应用、混合结构体系的整体抗震性能、消能减振控制技术、施工及验收技术等方面展开进一步的研究工作。刘琼[5]等人分析了法国、日本、美国以及新西兰等国的装配式混凝土规范，同时介绍了我国中央与各地方出台的规范和发展文件。文章也系统地介绍了目前主流的装配式混凝土结构种类及主要的结构连接形式，同时分析了未来的结构形式发展方向。潘汉明[6]等人对于大直径薄壁钢管的压弯性能采用有限元分析及试验的方法进
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管灌浆套筒连接轴向受压性能试验研究[J]. 武立伟,苏幼坡,陈海彬,于欢,李运鹏. 建筑结构学报. 2019(11)
[2]海上风机基础灌浆连接段压弯性能有限元分析[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 结构工程师. 2019(02)
[3]钢管套筒灌浆连接轴向受拉性能模拟试验研究[J]. 武立伟,苏幼坡,赵江山. 建筑结构学报. 2019(02)
[4]海上风机基础灌浆连接段抗震性能试验[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 船舶与海洋工程. 2018(05)
[5]钢管灌浆套筒连接研究进展[J]. 武立伟,苏幼坡,陈海彬. 煤炭技术. 2018(09)
[6]海上风机单桩基础灌浆连接段受弯疲劳性能试验[J]. 王衔,陈涛,元国凯,刘晋超. 船舶与海洋工程. 2018(04)
[7]考虑偏心误差的灌浆连接段受弯承载力研究[J]. 李筑轩,陈涛,赵淇,王衔. 建筑结构学报. 2017(S1)
[8]海上风机基础灌浆连接段压弯性能试验研究[J]. 陈涛,张持海,赵淇,王衔,元国凯,刘晋超. 海洋工程. 2017(03)
[9]钢管混凝土结构的研究应用及最新进展[J]. 门有冬. 江西建材. 2017(04)
[10]海上风电灌浆连接段疲劳机理研究综述[J]. 刘东华,元国凯,陈涛,王衔. 南方能源建设. 2016(S1)
博士论文
[1]矿用钢管混凝土套筒灌浆连接性能试验研究[D]. 武立伟.华北理工大学 2018
[2]海上风机大直径灌浆套管轴向承载力研究[D]. 王国庆.浙江大学 2017
硕士论文
[1]装配式建筑钢筋套筒灌浆料研究[D]. 李世元.北京市市政工程研究院 2017
[2]圆钢管混凝土构件压弯试验研究及刚度和承载力分析[D]. 管珞.福建农林大学 2017
本文编号：3319749
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