装配式钢管混凝土异形柱边框架抗震性能研究
发布时间：2021-09-08 13:26
近年来,国家严抓环保的力度越来越大,装配式结构再次成为建筑行业的热点,预制混凝土结构在施工现场组装,可以节省成本、节能减排,又能缩减整体工期。异形柱结构柱肢与墙体等厚,避免了屋角处柱体突出,增加了房屋使用面积,方便了室内装修设计。两种结构优点突出,但是都具有一定的局限性。装配式钢管混凝土异形柱结构将装配式结构、异形柱结构和钢管混凝土结构结合在一起,既具备三种结构的优点,又巧妙地克服了节点连接困难,结构承载力薄弱等问题,是一种非常具有发展前景的新型结构体系。为了使钢管混凝土异形柱结构体系的研究更加完善,在课题组前期研究结果的基础上,设计了1榀两层两跨的装配式钢管砼异形柱边框架,并对其进行了拟静力试验,观察了试件的损伤过程,记录了试验过程中钢筋和钢管的屈服顺序,分析了结构的各项受力性能。研究结果显示,结构的梁端破坏严重,形成了典型的“梁铰”,破坏机制合理;框架承载能力较高,位移延性远远超过了一般异形柱结构,具有良好的塑性变形能力;框架整体和层间位移角均远远大于规定的限值,说明结构抗倒塌能力较强;框架的滞回曲线饱满,表现出了较好的耗能能力;强度衰减不明显,刚度退化较小。利用ABAQUS软件对...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异形柱结构体系布置图
华北理工大学硕士学位论文-4-多个预制梁通过现浇混凝土节点连接的钢筋混凝土试件，这为定量表征这些应力提供了基础，这种关系为后续研究提供了一个可行的基础，通过声发射测量来估算预制结构混凝土节点的实际应力。Mortazavi[9]研究了由热轧钢板和冷弯钢板组成的与之混合墙板系统在地震作用下的性能，热轧钢板承受剪切力，而重力载荷在热轧板和冷弯板之间成比例分布。然后对一个由HWPS建造的4层建筑的抗震性能进行了数值研究，并提出了系统的实用设计方法。2）国内研究现状近年来，国家严抓环保，大力推进住宅产业化，装配式结构再次成为建筑行业的热点，国内科研单位和地方高校研究出了各种适合量化生产的预制构件，具体研究成果如下：马军卫[10-11]等针对装配式框架-剪力墙结构开展了系统的试验研究，共制作了3个试件，3个试件均为两层两跨比例为1:2的缩尺模型，其中包括1个现浇式对比试件RC-1、1个半装配式构件PC-2（剪力墙现浇，框架预制）、1个全装配式构件PC-3（灌浆套筒浆锚连接）。通过试验分析显示，3种构件的裂缝开展形态、耗能以及破坏模式非常相近；水平承载力方面，差别都不超过5%；PC-2和PC-3在延性方面均低于现浇式框架。图2装配式框架减震结构体系Fig.2Assembledframedampingstructuresystem黄臻[12]研究了一种装配式框架减震体系（图2），通过梁柱中预埋钢板的方式在节点处安装一种扇形铅粘弹性阻尼器，针对3榀2层2跨的框架进行了拟静力试验。其中两榀框架安装了阻尼器，一榀框架没有安装作为对比试件。结果表明，阻尼器作为减震耗能装置提高了整体框架的各项机能，降低了试件的内部损伤，对装
第1章绪论-9-在恒定轴向荷载和侧向循环荷载作用下的试验。试验结果表明，加载角45°时的最大侧向荷载大于加载角0°时的最大侧向荷载。LuoM.Z[42]为快速、准确地解决异形型钢混凝土柱的强度和刚度问题，根据型钢混凝土柱弯曲试验的平面假定，推导出异形型钢混凝土柱的弯曲应力和弯曲挠度计算公式。针对偏心力问题，推导了轴向力法向应力计算公式，并将其加入弯曲应力中。在此基础上，编制了计算异形型钢混凝土柱弯曲应力和弯曲挠度的程序。实例计算结果表明，该公式简单可靠，具有一定的工程意义和理论价值。蔡新江等为了改变钢筋混凝土异形柱节点薄弱以及承载能力低等弱点，基于OpenSees软件分别建立了2榀分别配置型钢和钢管的异形柱框架进行了静力推覆模拟分析[43]。然后，基于OpenFresco平台搭建了OpenSees有限元软件与MTS加载系统相结合的混合试验系统，对框架进行了混合试验研究。结果显示：型钢屈服，形成塑性铰。通过OpenSees软件进行时程分析，受损后的异形柱的刚度降低为原来的30%左右[44]。图3空腹式SRC异形柱Fig.3Sectiontypesofopenspandrelsteelreinforcedconcrete图4实腹式SRC异形柱Fig.4Sectiontypesofsolid-websteelreinforcedconcrete西安建筑科技大学的刘祖强等对SRC异形柱结构进行了系统的分析（图3、
【参考文献】：
期刊论文
[1]防屈曲约束支撑对异形柱框架结构抗震性能增强作用的试验研究[J]. 乔金丽,丁冬,任泽民,王晓伟,孟秋杰,凌霄霄. 建筑结构. 2019(16)
[2]新形势下钢铁行业面临的挑战与机遇[J]. 邵剑华. 冶金经济与管理. 2019(04)
[3]型钢混凝土异形柱框架结构平扭振动反应及地震内力分析[J]. 薛建阳,胡宗波,刘祖强. 振动与冲击. 2019(14)
[4]混凝土异形柱-钢梁装配式节点受剪性能试验研究[J]. 张锡治,高华超,张佳玮,段东超,徐高栋. 建筑结构学报. 2019(09)
[5]装配式轻钢框架-轻钢桁架结构振动台试验研究[J]. 张宗敏,曹万林,刘岩,刘子斌,王如伟. 哈尔滨工业大学学报. 2019(05)
[6]SCFST柱框架-支撑结构恢复力模型[J]. 赵炳震,陈志华,陈宪东,武亚鹏,雷志勇,兰舒. 重庆大学学报. 2019(03)
[7]型钢混凝土异形柱框架地震模拟振动台试验及数值模拟[J]. 刘祖强,杨筱,薛建阳,周超锋. 振动工程学报. 2019(01)
[8]L形截面钢管混凝土异形柱框架结构推覆分析[J]. 陈海彬,曹伟,葛楠,韩流涛,刘琳琳. 工程抗震与加固改造. 2018(04)
[9]实腹式型钢混凝土T形柱抗震性能试验研究[J]. 刘祖强,薛建阳,韩琛,杨青峰. 工程力学. 2018(05)
[10]无黏结预应力装配式框架结构地震易损性分析[J]. 潘毅,陈侠辉,王涵平,赵崇锦. 哈尔滨工业大学学报. 2018(06)
硕士论文
[1]装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能研究[D]. 龙佳栋.广州大学 2016
[2]SRC异形柱框架—剪力墙结构抗震性能研究[D]. 卢荣.苏州科技大学 2016
[3]异形钢管混凝土柱静力性能研究[D]. 徐创泽.兰州大学 2016
[4]两层两跨装配式混凝土框架减震结构抗震性能试验研究[D]. 黄臻.广州大学 2015
本文编号：3390867
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
异形柱结构体系布置图
华北理工大学硕士学位论文-4-多个预制梁通过现浇混凝土节点连接的钢筋混凝土试件，这为定量表征这些应力提供了基础，这种关系为后续研究提供了一个可行的基础，通过声发射测量来估算预制结构混凝土节点的实际应力。Mortazavi[9]研究了由热轧钢板和冷弯钢板组成的与之混合墙板系统在地震作用下的性能，热轧钢板承受剪切力，而重力载荷在热轧板和冷弯板之间成比例分布。然后对一个由HWPS建造的4层建筑的抗震性能进行了数值研究，并提出了系统的实用设计方法。2）国内研究现状近年来，国家严抓环保，大力推进住宅产业化，装配式结构再次成为建筑行业的热点，国内科研单位和地方高校研究出了各种适合量化生产的预制构件，具体研究成果如下：马军卫[10-11]等针对装配式框架-剪力墙结构开展了系统的试验研究，共制作了3个试件，3个试件均为两层两跨比例为1:2的缩尺模型，其中包括1个现浇式对比试件RC-1、1个半装配式构件PC-2（剪力墙现浇，框架预制）、1个全装配式构件PC-3（灌浆套筒浆锚连接）。通过试验分析显示，3种构件的裂缝开展形态、耗能以及破坏模式非常相近；水平承载力方面，差别都不超过5%；PC-2和PC-3在延性方面均低于现浇式框架。图2装配式框架减震结构体系Fig.2Assembledframedampingstructuresystem黄臻[12]研究了一种装配式框架减震体系（图2），通过梁柱中预埋钢板的方式在节点处安装一种扇形铅粘弹性阻尼器，针对3榀2层2跨的框架进行了拟静力试验。其中两榀框架安装了阻尼器，一榀框架没有安装作为对比试件。结果表明，阻尼器作为减震耗能装置提高了整体框架的各项机能，降低了试件的内部损伤，对装
第1章绪论-9-在恒定轴向荷载和侧向循环荷载作用下的试验。试验结果表明，加载角45°时的最大侧向荷载大于加载角0°时的最大侧向荷载。LuoM.Z[42]为快速、准确地解决异形型钢混凝土柱的强度和刚度问题，根据型钢混凝土柱弯曲试验的平面假定，推导出异形型钢混凝土柱的弯曲应力和弯曲挠度计算公式。针对偏心力问题，推导了轴向力法向应力计算公式，并将其加入弯曲应力中。在此基础上，编制了计算异形型钢混凝土柱弯曲应力和弯曲挠度的程序。实例计算结果表明，该公式简单可靠，具有一定的工程意义和理论价值。蔡新江等为了改变钢筋混凝土异形柱节点薄弱以及承载能力低等弱点，基于OpenSees软件分别建立了2榀分别配置型钢和钢管的异形柱框架进行了静力推覆模拟分析[43]。然后，基于OpenFresco平台搭建了OpenSees有限元软件与MTS加载系统相结合的混合试验系统，对框架进行了混合试验研究。结果显示：型钢屈服，形成塑性铰。通过OpenSees软件进行时程分析，受损后的异形柱的刚度降低为原来的30%左右[44]。图3空腹式SRC异形柱Fig.3Sectiontypesofopenspandrelsteelreinforcedconcrete图4实腹式SRC异形柱Fig.4Sectiontypesofsolid-websteelreinforcedconcrete西安建筑科技大学的刘祖强等对SRC异形柱结构进行了系统的分析（图3、
【参考文献】：
期刊论文
[1]防屈曲约束支撑对异形柱框架结构抗震性能增强作用的试验研究[J]. 乔金丽,丁冬,任泽民,王晓伟,孟秋杰,凌霄霄. 建筑结构. 2019(16)
[2]新形势下钢铁行业面临的挑战与机遇[J]. 邵剑华. 冶金经济与管理. 2019(04)
[3]型钢混凝土异形柱框架结构平扭振动反应及地震内力分析[J]. 薛建阳,胡宗波,刘祖强. 振动与冲击. 2019(14)
[4]混凝土异形柱-钢梁装配式节点受剪性能试验研究[J]. 张锡治,高华超,张佳玮,段东超,徐高栋. 建筑结构学报. 2019(09)
[5]装配式轻钢框架-轻钢桁架结构振动台试验研究[J]. 张宗敏,曹万林,刘岩,刘子斌,王如伟. 哈尔滨工业大学学报. 2019(05)
[6]SCFST柱框架-支撑结构恢复力模型[J]. 赵炳震,陈志华,陈宪东,武亚鹏,雷志勇,兰舒. 重庆大学学报. 2019(03)
[7]型钢混凝土异形柱框架地震模拟振动台试验及数值模拟[J]. 刘祖强,杨筱,薛建阳,周超锋. 振动工程学报. 2019(01)
[8]L形截面钢管混凝土异形柱框架结构推覆分析[J]. 陈海彬,曹伟,葛楠,韩流涛,刘琳琳. 工程抗震与加固改造. 2018(04)
[9]实腹式型钢混凝土T形柱抗震性能试验研究[J]. 刘祖强,薛建阳,韩琛,杨青峰. 工程力学. 2018(05)
[10]无黏结预应力装配式框架结构地震易损性分析[J]. 潘毅,陈侠辉,王涵平,赵崇锦. 哈尔滨工业大学学报. 2018(06)
硕士论文
[1]装配式混凝土框架减震墙板结构抗震性能研究[D]. 龙佳栋.广州大学 2016
[2]SRC异形柱框架—剪力墙结构抗震性能研究[D]. 卢荣.苏州科技大学 2016
[3]异形钢管混凝土柱静力性能研究[D]. 徐创泽.兰州大学 2016
[4]两层两跨装配式混凝土框架减震结构抗震性能试验研究[D]. 黄臻.广州大学 2015
本文编号：3390867
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