变截面平缀管式钢管混凝土格构柱滞回性能研究
发布时间：2021-07-20 09:15
变截面钢管混凝土格构柱是以钢管混凝土为柱肢、空钢管为缀杆,截面尺寸自上而下逐渐增大的结构。此类结构有整体稳定性好、承压能力和结构刚度大、延性高、造型美观、节约材料等优点,同时可以减轻自重,实现结构轻型化,目前已经在西部山区的部分桥梁中得到运用。已有学者对此类结构的静力性能进行研究,但是在抗震领域的研究还不够充分。因此,本文以变截面平缀管式钢管混凝土格构柱为研究对象,采用拟静力试验和有限元分析研究其滞回性能,主要工作和主要结论如下:（1）以柱肢坡度、缀管间距及轴压比为试验参数,进行变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的拟静力试验研究,了解此类结构的破坏机理及失效模式,并分析了柱肢坡度、缀管竖向间距和轴压比对此类结构滞回性能的影响。通过试验可得:在水平反复荷载作用下,变截面平缀管式钢管混凝土格构柱底部柱肢塑性铰区域的钢管发生鼓曲,试件中部区域的缀管与柱肢连接处为薄弱部位,有一定数量的钢管撕裂;变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的滞回曲线饱满,位移延性较好,具有良好的抗震性能;增大柱肢坡度和减小缀管竖向间距,可提高试件的承载力,但其延性有所下降;轴压比增大会降低其承载力和延性。（2）应用OpenSEE...
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２文献丨９】中采用的等截面钢管混凝土格构柱试件图（单位：ｍｍ）??与等截面钢管混凝土格构柱相比，变截面钢管混凝土格构柱根据其结构的受力特??点，了节约料，减自重，型目
纵向断面?横向断面??图１－２文献丨９】中采用的等截面钢管混凝土格构柱试件图（单位：ｍｍ）??与等截面钢管混凝土格构柱相比，变截面钢管混凝土格构柱根据其结构的受力特??点，做到了节约材料，减轻自重，实现了轻型化目的。在结构抗震方面，由于其结构??降低了重心高度，能够更好地隔离、吸收和耗散能量，并减小在强震作用下的反应，??有较好的抗震性能。同时，其造型又能够满足建筑美学的要求。因此在对抗震性能和??外形美观要求高但地质条件较差的地震区的建筑物和构造物中具有广阔的应用前景。??在变截面钢管混凝土格构柱的静力性能方面，福州大学黄蕾以长细比、偏心距??及柱肢坡度为参数，对平缀管式变截面钢管混凝土格构柱进行了轴压以及偏压试验，??并研宄了各个参数对其极限承载力大小的影响，最终提出了此类结构的极限承载力计??算的简化公式。其标准试件图见图１－３。在抗震性能方面
本次试验所有试件的有效高度均为２５００ｍｍ，标准试件面内方向柱顶柱肢中心间??距为５００ｍｍ，柱底柱肢中心间距为６２５ｍｍ，柱肢以１：?４０的坡度倾斜。标准试件??Ｐｌ－Ｓ４０－ｎｌ５＿Ｖ２５０的构造如图２－１所示。??＾?９６０?十?＾?７００?＾??Ｔｉｌ?Ｉ?＾?Ｉ?．?７００?．??＜?＜??３?支管ｄ４８ｔ２．５?；［?一支管ｄ４８ｔ２．５?－Ｖ??，柱肢?Ｄ１１４Ｔ２．５?°?°?Ｗ??丨，柱肢?Ｄ１１４Ｔ２．５?＾??２?°?－?－?°?ｉ〇?°?■?＝?〇?ｖＤ??＂?—?？?〇?＾??□?０?＾?Ｑ－＾??〇?＾［Ｔｔｔｉ?ｒｉｒｎ?３广「１—ｒｎ?０４８ｘ２．５??丨丨丨ｍｌ?ｉｌｎ?１１Ｉ１??４７７．ｔ?６４５?｜７７．毛?自。［｜?７００?自??／?１２００?？?ｔ?１１００??ｆ?ｆ?ｆ—?—ｆ??（ａ）面内方向立面?（ｂ）面外方向立面?（ｃ）截面图??图２－１标准试件示意图（单位：ｍｍ）??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平缀管式等截面钢管混凝土格构柱抗震性能试验与有限元分析[J]. 袁辉辉,吴庆雄,陈宝春,吕银花. 工程力学. 2016(10)
[2]单层单跨变截面轻型门式刚架滞回性能影响参数有限元分析[J]. 王振山,苏明周,潘秀珍,马辉. 建筑结构. 2015(15)
[3]变截面钢支撑滞回性能研究[J]. 刘洪波,曹正旺,邵永松,刘晓丽,柳艳杰. 黑龙江大学工程学报. 2015(02)
[4]基于变截面支撑的半刚接钢框架抗震性能[J]. 邵永松,张云龙,易佳斌. 北京工业大学学报. 2014(08)
[5]一种n阶变截面压杆稳定性计算方法的研究[J]. 王欣,易怀军,赵日鑫,肖华. 中国机械工程. 2014(13)
[6]变截面Timoshenko梁的单元刚度矩阵[J]. 传光红,陈以一,童根树. 计算力学学报. 2014(02)
[7]有初应力的钢管混凝土格构柱轴压试验研究[J]. 黄福云,陈宝春,李建中,俞冠. 建筑结构学报. 2013(11)
[8]楔形变截面钢管格构柱极限承载力研究[J]. 孙潮. 钢结构. 2011(09)
[9]钢管混凝土风力发电机格构式塔架抗震性能的试验研究[J]. 韩中周,耿山山,孙海磊. 科技情报开发与经济. 2011(11)
[10]变截面钢管混凝土桁架拱桥结构稳定性分析[J]. 郭金山,张晓炜,王智勇,姜自奇. 中外公路. 2010(04)
博士论文
[1]梭形变截面轴心受压柱的稳定性能与设计方法研究[D]. 邓科.清华大学 2005
硕士论文
[1]钢管混凝土单圆管标准拱桥面外稳定性研究[D]. 叶智威.福州大学 2012
[2]钢管混凝土格构式四肢柱风力发电塔架的受力性能研究[D]. 耿山山.内蒙古科技大学 2011
[3]变截面构件的应力分析和平面内弹塑性稳定研究[D]. 陈婷.浙江大学 2003
本文编号：3292552
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２文献丨９】中采用的等截面钢管混凝土格构柱试件图（单位：ｍｍ）??与等截面钢管混凝土格构柱相比，变截面钢管混凝土格构柱根据其结构的受力特??点，了节约料，减自重，型目
纵向断面?横向断面??图１－２文献丨９】中采用的等截面钢管混凝土格构柱试件图（单位：ｍｍ）??与等截面钢管混凝土格构柱相比，变截面钢管混凝土格构柱根据其结构的受力特??点，做到了节约材料，减轻自重，实现了轻型化目的。在结构抗震方面，由于其结构??降低了重心高度，能够更好地隔离、吸收和耗散能量，并减小在强震作用下的反应，??有较好的抗震性能。同时，其造型又能够满足建筑美学的要求。因此在对抗震性能和??外形美观要求高但地质条件较差的地震区的建筑物和构造物中具有广阔的应用前景。??在变截面钢管混凝土格构柱的静力性能方面，福州大学黄蕾以长细比、偏心距??及柱肢坡度为参数，对平缀管式变截面钢管混凝土格构柱进行了轴压以及偏压试验，??并研宄了各个参数对其极限承载力大小的影响，最终提出了此类结构的极限承载力计??算的简化公式。其标准试件图见图１－３。在抗震性能方面
本次试验所有试件的有效高度均为２５００ｍｍ，标准试件面内方向柱顶柱肢中心间??距为５００ｍｍ，柱底柱肢中心间距为６２５ｍｍ，柱肢以１：?４０的坡度倾斜。标准试件??Ｐｌ－Ｓ４０－ｎｌ５＿Ｖ２５０的构造如图２－１所示。??＾?９６０?十?＾?７００?＾??Ｔｉｌ?Ｉ?＾?Ｉ?．?７００?．??＜?＜??３?支管ｄ４８ｔ２．５?；［?一支管ｄ４８ｔ２．５?－Ｖ??，柱肢?Ｄ１１４Ｔ２．５?°?°?Ｗ??丨，柱肢?Ｄ１１４Ｔ２．５?＾??２?°?－?－?°?ｉ〇?°?■?＝?〇?ｖＤ??＂?—?？?〇?＾??□?０?＾?Ｑ－＾??〇?＾［Ｔｔｔｉ?ｒｉｒｎ?３广「１—ｒｎ?０４８ｘ２．５??丨丨丨ｍｌ?ｉｌｎ?１１Ｉ１??４７７．ｔ?６４５?｜７７．毛?自。［｜?７００?自??／?１２００?？?ｔ?１１００??ｆ?ｆ?ｆ—?—ｆ??（ａ）面内方向立面?（ｂ）面外方向立面?（ｃ）截面图??图２－１标准试件示意图（单位：ｍｍ）??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平缀管式等截面钢管混凝土格构柱抗震性能试验与有限元分析[J]. 袁辉辉,吴庆雄,陈宝春,吕银花. 工程力学. 2016(10)
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[4]基于变截面支撑的半刚接钢框架抗震性能[J]. 邵永松,张云龙,易佳斌. 北京工业大学学报. 2014(08)
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[6]变截面Timoshenko梁的单元刚度矩阵[J]. 传光红,陈以一,童根树. 计算力学学报. 2014(02)
[7]有初应力的钢管混凝土格构柱轴压试验研究[J]. 黄福云,陈宝春,李建中,俞冠. 建筑结构学报. 2013(11)
[8]楔形变截面钢管格构柱极限承载力研究[J]. 孙潮. 钢结构. 2011(09)
[9]钢管混凝土风力发电机格构式塔架抗震性能的试验研究[J]. 韩中周,耿山山,孙海磊. 科技情报开发与经济. 2011(11)
[10]变截面钢管混凝土桁架拱桥结构稳定性分析[J]. 郭金山,张晓炜,王智勇,姜自奇. 中外公路. 2010(04)
博士论文
[1]梭形变截面轴心受压柱的稳定性能与设计方法研究[D]. 邓科.清华大学 2005
硕士论文
[1]钢管混凝土单圆管标准拱桥面外稳定性研究[D]. 叶智威.福州大学 2012
[2]钢管混凝土格构式四肢柱风力发电塔架的受力性能研究[D]. 耿山山.内蒙古科技大学 2011
[3]变截面构件的应力分析和平面内弹塑性稳定研究[D]. 陈婷.浙江大学 2003
本文编号：3292552
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