基于OpenSees的圆钢管型钢再生混凝土组合柱受压性能非线性分析

发布时间：2023-04-22 09:45

　　随着城市化水平的不断提高,建筑面积迅速增长,造成了砂石资源的过度开采,产生了大量的建筑垃圾,并且我国的建筑垃圾资源化率远低于发达国家水平,如何有效地利用废弃混凝土成为了建筑领域一项重要的任务。再生混凝土技术的应用与推广,一方面可以消耗大量的废弃混凝土,从根本上解决建筑垃圾难以处理的问题,另一方面可以减少天然骨料的开采,符合我国建立资源节约型社会,促进循环经济发展的战略目标。本文研究的圆钢管型钢再生混凝土组合柱充分利用了三种材料的优势,并且在制作过程中可不设纵筋和箍筋,有效解决了型钢混凝土施工困难及钢管混凝土易发生屈曲失稳破坏的问题,该类组合柱具有较高的承载力及良好的延性,可以应用于实际工程。通过试验研究了再生粗骨料取代率、径厚比、配钢率、长细比4个设计参数对1 1根轴压柱力学性能的影响及再生粗骨料取代率、径厚比、配钢率、偏心距、再生混凝土强度等级、长细比6个设计参数对14根偏压柱力学性能的影响,本文在试验基础上,选用OpenSees有限元软件进行数值模拟,对建模过程中纤维截面划分方式、单元类型及材料本构选取进行了详细介绍,利用OpenSees模拟所得的荷载—位移曲线与试验结果吻合较好,...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 再生混凝土基本力学性能及研究现状
        1.2.2 钢管再生混凝土柱基本力学性能及研究现状
        1.2.3 型钢再生混凝土柱基本力学性能及研究现状
        1.2.4 钢管型钢混凝土组合柱基本力学性能及研究现状
        1.2.5 再生混凝土组合结构有限元分析研究现状
    1.3 课题的提出及选题意义
    1.4 本文主要研究内容
2 基于OpenSees的圆钢管型钢再生混凝土组合柱的模拟方法
    2.1 OpenSees程序简介
    2.2 OpenSees平台的基本架构
    2.3 基于OpenSees模型的特点及建模方法
        2.3.1 纤维模型
        2.3.2 单元类型
        2.3.3 材料本构选取
    2.4 分析结果输出
    2.5 本章小结
3 圆钢管型钢再生混凝土组合柱轴压性能非线性分析
    3.1 试验简介
        3.1.1 试件设计
        3.1.2 再生混凝土力学性能指标
        3.1.3 钢材力学性能指标
        3.1.4 试验加载装置及加载制度
    3.2 试验荷载-位移曲线
    3.3 有限元模型的验证
        3.3.1 荷载-位移曲线
        3.3.2 极限承载力对比
    3.4 非线性有限元参数及扩展分析
        3.4.1 再生粗骨料取代率
        3.4.2 钢管径厚比
        3.4.3 型钢配钢率
        3.4.4 长细比
        3.4.5 再生混凝土强度等级
        3.4.6 钢管强度
        3.4.7 型钢强度
    3.5 圆钢管型钢再生混凝土组合柱轴压承载力计算
    3.6 本章小结
4 圆钢管型钢再生混凝土组合柱偏压性能非线性分析
    4.1 试验简介
        4.1.1 试件设计
        4.1.2 再生混凝土力学性能指标
        4.1.3 钢材力学性能指标
        4.1.4 试验加载装置及加载制度
    4.2 试验荷载-位移曲线
    4.3 有限元模型的验证
        4.3.1 荷载-位移曲线
        4.3.2 极限承载力对比
    4.4 非线性有限元参数及扩展分析
        4.4.1 再生粗骨料取代率
        4.4.2 钢管径厚比
        4.4.3 型钢配钢率
        4.4.4 偏心距
        4.4.5 长细比
        4.4.6 再生混凝土强度等级
        4.4.7 钢管强度
        4.4.8 型钢强度
    4.5 圆钢管型钢再生混凝土组合柱偏压承载力计算
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3797397