装配式核心钢管混凝土组合柱抗震性能研究
发布时间：2022-02-09 02:34
建筑工业化是建筑业发展的趋势,装配式结构作为建筑工业化的重要组成部分得到了大力的发展。为了实现核心钢管混凝土（CSTRC）柱的工业化生产和装配式建造,本文将装配式混凝土拼装节点连接技术和核心钢管混凝土柱相结合,提出了一种装配式核心钢管混凝土（PCSTRC）柱建造技术,PCSTRC柱由上柱段和地梁通过核心钢管形成的榫头和钢管套管形成的杯口连接,纵筋通过钢筋套筒连接。为研究PCSTRC柱的抗震性能,完成了如下研究工作:（1）制作了3个足尺框架柱试件,其中1个整浇钢筋混凝土（RC）柱,1个整浇核心钢管混凝土（CSTRC）柱和1个装配式核心钢管混凝土（PCSTRC）柱,并完成了低周往复加载试验。试验研究表明与整浇CSTRC柱相比,PCSTRC柱的整体抗震性能略有降低,其延性系数提高了10.7%,承载能力和耗能能力分别降低了6.4%和11.0%,但降低幅度整体较小,说明本文提出的装配构造合理可行。（2）整浇CSTRC柱抗震性能明显优于整浇RC柱。内置核心钢管含钢率为1.6%的整浇CSTRC柱相对于整浇RC柱其承载力提高了23.8%,耗能总量提高了29.4%,延性系数降低了4.7%,降低幅度较小。...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装配式Fig.1.1Prefabricat
第1章绪论3Charlotte市IJL金融中心[6],这幢30层大厦采用了预制混凝土结构。(5)预制结构工期短,投资回收快。由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间,施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间,缩短了投资回收周期,减少了整体成本投入,具有明显的经济效益[7]。1.1.2钢管混凝土组合结构的特点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土形成的构件[8]。钢管混凝土常用于结构柱，当钢管混凝土柱承受轴压时，会产生紧箍效应，钢管和混凝土都处于三向应力状态，与单轴受压时它的性能发生变化，钢材在三向应力状态下屈服强度降低，而极限应变增大，塑形变形能力增大。随着紧箍力的增大，混凝土的抗压强度提高，弹性模量也提高，而且塑形变形能力也大大提高，混凝土由脆性材料转变为塑形材料，性能起了质的变化[9]。在日本AIJ钢管混凝土组合结构设计标准中[10]，构件的形式分为内填型、外包型和内填外包型三类，如图1.2所示。图1.2钢管混凝土截面形式Fig.1.2SectionformofCFST国内统称内填型钢管混凝土组合结构为钢管混凝土(CFST)[9]，截面形式有圆形、方形、八角形等，外包内填型包括钢管混凝土叠合构件、钢管混凝土核心构件和核心钢管混凝土构件，钢管混凝土叠合构件[11],是在钢管混凝土外部通过叠合法外包普通钢筋混凝土，核心钢管混凝土构件[13]是在整浇RC试件截面核心处设置小截面圆钢管并根据工程需要在钢管内填充不同强度等级混凝土，钢管外围的混凝土可以起到防腐和防火的作用，同时外部混凝土可以改善钢管的局
华侨大学硕士学位论文16间的间隙，并从钢管套管预留的8mm小孔（泄压孔）和地梁上部溢出，此时，我们认为灌浆料已经填满钢管之间的间隙。钢管榫头插入杯口的同时，地梁段突出钢筋也同时插入上柱段钢筋套筒内，套筒口朝下，同时套筒内径为钢筋直径的两倍，所以给钢筋套筒注浆（本次钢筋套筒内灌浆料为环氧型植筋胶）前需要在套筒口涂抹一层玻璃胶，形成有一定强度的密封口。完成密封工作后，利用注射式植筋胶枪通过套筒下端的注浆孔注射环氧型植筋胶，植筋胶充满套筒内壁与钢筋的间隙并从出浆孔溢出，此时停止注射，用封浆堵头堵住注浆孔和出浆孔，完成钢筋套筒注浆。完成上述两步灌浆操作后，整个拼装工作完成。图2.1装配式核心钢管混凝土柱构造示意图Fig.2.1SchematicconfigurationofPCSTRCcolumns
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同轴压比下装配整体式地铁车站拼装柱抗震性能试验研究[J]. 杜修力,刘洪涛,许成顺,金浏,罗富荣,李松梅. 建筑结构学报. 2018(11)
[2]钢管混凝土叠合柱抗震性能界限状态研究[J]. 黄远,黄登,陈桂榕,杨扬,彭勃. 地震工程与工程振动. 2018(02)
[3]有初应力的FRP约束混凝土圆柱应力—应变分析型模型[J]. 潘毅,吴晓飞,郭瑞,蔡联亨. 中国铁道科学. 2017(05)
[4]钢管混凝土叠合柱受力性能研究[J]. 黄登,黄远,陈桂榕,杨扬,彭勃. 地震工程与工程振动. 2017(04)
[5]往复荷载作用下钢管混凝土叠合柱-钢梁连接节点力学性能研究[J]. 钱炜武,李威,韩林海,赵晓林. 土木工程学报. 2017(07)
[6]钢管混凝土叠合柱的抗震延性研究[J]. 黄登,黄远,陈桂榕,朱正庚,彭勃. 地震工程与工程振动. 2016(06)
[7]核心钢管混凝土叠合短柱轴压性能及设计方法研究[J]. 刘阳,郭子雄,贾磊鹏,陈庆猛. 建筑结构学报. 2015(12)
[8]钢管混凝土叠合柱偏心受压承载力的计算方法[J]. 郭全全,李芊,章沛瑶,胡洁婷. 土木工程学报. 2014(05)
[9]ABAQUS混凝土损伤因子取值方法研究[J]. 秦浩,赵宪忠. 结构工程师. 2013(06)
[10]内配圆钢管的SRC轴心受压短柱的力学性能[J]. 徐蕾,孙战伟,王文达. 自然灾害学报. 2013(03)
博士论文
[1]新型全装配式混凝土框架—剪力墙结构抗震性能研究[D]. 马军卫.东南大学 2018
[2]装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 范力.同济大学 2007
硕士论文
[1]带拼接节点的RC框架柱抗震性能试验研究[D]. 王梓懿.华侨大学 2014
本文编号：3616215
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
装配式Fig.1.1Prefabricat
第1章绪论3Charlotte市IJL金融中心[6],这幢30层大厦采用了预制混凝土结构。(5)预制结构工期短,投资回收快。由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间,施工速度大大加快。从而缩短了贷款建设的还贷时间,缩短了投资回收周期,减少了整体成本投入,具有明显的经济效益[7]。1.1.2钢管混凝土组合结构的特点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土形成的构件[8]。钢管混凝土常用于结构柱，当钢管混凝土柱承受轴压时，会产生紧箍效应，钢管和混凝土都处于三向应力状态，与单轴受压时它的性能发生变化，钢材在三向应力状态下屈服强度降低，而极限应变增大，塑形变形能力增大。随着紧箍力的增大，混凝土的抗压强度提高，弹性模量也提高，而且塑形变形能力也大大提高，混凝土由脆性材料转变为塑形材料，性能起了质的变化[9]。在日本AIJ钢管混凝土组合结构设计标准中[10]，构件的形式分为内填型、外包型和内填外包型三类，如图1.2所示。图1.2钢管混凝土截面形式Fig.1.2SectionformofCFST国内统称内填型钢管混凝土组合结构为钢管混凝土(CFST)[9]，截面形式有圆形、方形、八角形等，外包内填型包括钢管混凝土叠合构件、钢管混凝土核心构件和核心钢管混凝土构件，钢管混凝土叠合构件[11],是在钢管混凝土外部通过叠合法外包普通钢筋混凝土，核心钢管混凝土构件[13]是在整浇RC试件截面核心处设置小截面圆钢管并根据工程需要在钢管内填充不同强度等级混凝土，钢管外围的混凝土可以起到防腐和防火的作用，同时外部混凝土可以改善钢管的局
华侨大学硕士学位论文16间的间隙，并从钢管套管预留的8mm小孔（泄压孔）和地梁上部溢出，此时，我们认为灌浆料已经填满钢管之间的间隙。钢管榫头插入杯口的同时，地梁段突出钢筋也同时插入上柱段钢筋套筒内，套筒口朝下，同时套筒内径为钢筋直径的两倍，所以给钢筋套筒注浆（本次钢筋套筒内灌浆料为环氧型植筋胶）前需要在套筒口涂抹一层玻璃胶，形成有一定强度的密封口。完成密封工作后，利用注射式植筋胶枪通过套筒下端的注浆孔注射环氧型植筋胶，植筋胶充满套筒内壁与钢筋的间隙并从出浆孔溢出，此时停止注射，用封浆堵头堵住注浆孔和出浆孔，完成钢筋套筒注浆。完成上述两步灌浆操作后，整个拼装工作完成。图2.1装配式核心钢管混凝土柱构造示意图Fig.2.1SchematicconfigurationofPCSTRCcolumns
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同轴压比下装配整体式地铁车站拼装柱抗震性能试验研究[J]. 杜修力,刘洪涛,许成顺,金浏,罗富荣,李松梅. 建筑结构学报. 2018(11)
[2]钢管混凝土叠合柱抗震性能界限状态研究[J]. 黄远,黄登,陈桂榕,杨扬,彭勃. 地震工程与工程振动. 2018(02)
[3]有初应力的FRP约束混凝土圆柱应力—应变分析型模型[J]. 潘毅,吴晓飞,郭瑞,蔡联亨. 中国铁道科学. 2017(05)
[4]钢管混凝土叠合柱受力性能研究[J]. 黄登,黄远,陈桂榕,杨扬,彭勃. 地震工程与工程振动. 2017(04)
[5]往复荷载作用下钢管混凝土叠合柱-钢梁连接节点力学性能研究[J]. 钱炜武,李威,韩林海,赵晓林. 土木工程学报. 2017(07)
[6]钢管混凝土叠合柱的抗震延性研究[J]. 黄登,黄远,陈桂榕,朱正庚,彭勃. 地震工程与工程振动. 2016(06)
[7]核心钢管混凝土叠合短柱轴压性能及设计方法研究[J]. 刘阳,郭子雄,贾磊鹏,陈庆猛. 建筑结构学报. 2015(12)
[8]钢管混凝土叠合柱偏心受压承载力的计算方法[J]. 郭全全,李芊,章沛瑶,胡洁婷. 土木工程学报. 2014(05)
[9]ABAQUS混凝土损伤因子取值方法研究[J]. 秦浩,赵宪忠. 结构工程师. 2013(06)
[10]内配圆钢管的SRC轴心受压短柱的力学性能[J]. 徐蕾,孙战伟,王文达. 自然灾害学报. 2013(03)
博士论文
[1]新型全装配式混凝土框架—剪力墙结构抗震性能研究[D]. 马军卫.东南大学 2018
[2]装配式预制混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 范力.同济大学 2007
硕士论文
[1]带拼接节点的RC框架柱抗震性能试验研究[D]. 王梓懿.华侨大学 2014
本文编号：3616215
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