装配式钢管混凝土翼墙加固框架柱的计算分析
本文选题:钢筋混凝土柱 + 钢管混凝土翼墙 ; 参考:《沈阳建筑大学》2015年硕士论文
【摘要】:近几年来,随着我国经济的发展和建筑业的广泛需求,人们对住宅建筑的舒适度、实用性、安全性等要求越来越高,同时促进了建筑结构加固与改造行业的发展。当前城市中很多已有的建筑物或者构筑物经过了长时间的使用,结构的承载力、抗震性能有所降低。这就需要我们应该在新建各种各样建筑物的同时也要对老房屋建筑主要受力构件进行加固改造。钢筋混凝土结构是我国应用最为广泛的结构之一,对混凝土结构的加固约占加固行业的50%以上。目前,钢筋混凝土结构的加固方法有很多,对于翼墙加固钢筋混凝土构件的研究比较少,针对钢筋混凝土柱的翼墙加固,大部分都是集中在用钢筋混凝土翼墙进行加固,本课题主要研究用钢管混凝土组合结构作为翼墙对钢筋混凝土柱进行加固的力学性能,钢管混凝土翼墙加固钢筋混凝土柱是一种新型的加固方法,本文对该加固方法进行了深入研究和分析,通过对加固构件的刚度等效、受力分析和有限元模拟,来验证该加固方法的可行性、实用性。本论文的主要工作分为两大方面,一方面是对钢管混凝土翼墙加固柱构件进行了刚度等效和受力分析,首先将加固构件简化为两层两跨的框架计算模型,在此基础上对加固构件进行了刚度等效和受力分析。另一方面是在一次受力的情况下,以轴压比、翼墙的长度、钢管的厚度为参变量,在低周往复荷载的作用下,采用用有限元软件ABAQUS对钢管混凝土翼墙加固钢筋混凝土柱进行模拟分析。分析了在各个参变量下加固构件的刚度、延性、抗震性能等。模拟计算结果分析表明钢管混凝土翼墙加固柱构件滞回曲线形状饱满,表现了较强的耗能能力,具有良好的抗震性能;随着轴压比增大,构件的极限承载力增大、延性降低;随着翼墙长度的增加,构件的弹性刚度增大、极限承载力增加、延性变化不明显;随着钢管厚度的增加,构件的弹性刚度增加、极限承载力增大。
[Abstract]:In recent years, with the development of our economy and the extensive demand of the construction industry, people have higher and higher requirements for the comfort, practicability and safety of the residential buildings, and at the same time, it has promoted the development of the industry of strengthening and reforming the building structures. At present, many existing buildings or structures in cities have been used for a long time, the bearing capacity and seismic performance of structures have been reduced. This requires us to build a variety of new buildings, but also to the old building to strengthen the main components. Reinforced concrete structure is one of the most widely used structures in China. At present, there are a lot of reinforcement methods for reinforced concrete structures, but there are few researches on the reinforcement of reinforced concrete members with wing walls. Most of the reinforced concrete columns are strengthened with reinforced concrete wing walls. In this paper, the mechanical properties of reinforced concrete columns reinforced with CFST composite structures as wing walls are studied. The reinforced concrete columns strengthened with CFST wing walls is a new reinforcement method. In this paper, the strengthening method is deeply studied and analyzed. The feasibility and practicability of the method are verified by the stiffness equivalence, force analysis and finite element simulation of the strengthened members. The main work of this paper is divided into two aspects. On the one hand, the stiffness equivalent and force analysis of reinforced column members with CFST wing wall are carried out. Firstly, the strengthened members are simplified into a two-story and two-span frame calculation model. On this basis, the stiffness equivalent and stress analysis of the strengthened members are carried out. On the other hand, the axial compression ratio, the length of the wing wall and the thickness of the steel tube are the parameters under the low cycle reciprocating load. The reinforced concrete columns strengthened with CFST wing wall were simulated by finite element software ABAQUS. The stiffness, ductility and seismic behavior of the strengthened members under each parameter are analyzed. The simulation results show that the hysteretic curve of CFST reinforced columns is full, which has strong energy dissipation ability and good seismic performance, and with the increase of axial compression ratio, the ultimate bearing capacity increases and the ductility decreases. With the increase of wing wall length, the elastic stiffness and ultimate bearing capacity of the members increase, but the ductility change is not obvious; with the increase of steel tube thickness, the elastic stiffness of the members increases, and the ultimate bearing capacity increases.
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU398.9
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,本文编号:1909688
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