多腔体钢管混凝土巨型柱低周反复荷载作用下力学性能研究

发布时间：2024-03-06 20:17

　　多腔体钢管混凝土柱是用钢板将钢管内部的混凝土柱分割成独立的腔体,使柱的整体性能更加优越,一般在高层结构中使用。多腔体钢管混凝土巨型柱本身具备的优秀承载力特性,具有广泛的前景,因此有必要对其抗震及受力性能进行系统的研究。本文以天津高银117大厦项目中的巨型框架柱作为原型,为了研究多腔体钢管混凝土柱参数变化对其力学性能的影响,利用有限元分析软件ABAQUS建立了四组以1/25为缩尺比例的多腔体钢管混凝土柱模型,并对其进行了低周反复荷载的模拟计算,研究了多腔体钢管混凝土柱在变化轴压比、混凝土强度、钢筋强度和水平承载力方向等参数的情况下,应力云图、骨架曲线、延性、刚度退化以及耗能能力的变化及分析,并对巨型柱原型的受力状态进行了模拟与分析。研究结果表明:(1)轴压比的增大会使多腔体钢管混凝土柱的延性降低。轴压比不大的情况下,轴压比对多腔体钢管混凝土柱这种结构抗震性能影响并不显著。(2)混凝土强度每提升10MPa,多腔体柱的水平承载力提升约5%。混凝土强度提高后,多腔体钢管混凝土柱的抗震性能会出现一定程度的提升。混凝土强度的提高对构件耗能的能力影响比较小,构件初始刚度增大,但是下降变快。(3)钢材...

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【部分图文】：

图2.1天津117大厦区段设置示意图

内蒙古科技大学硕士学位论文-8-2原型概况与有限元理论2.1天津117大厦概况天津高银117大厦建筑总高度达597m，结构高度达587m，高宽比达9.0，是国内现有建筑结构中建筑高度最高，高宽比最大的超高层建筑之一。塔楼平面呈正方形，外形随高度有所不同，各层周边建筑面积随着高度逐....

图2.2巨型柱截面构造示意图

内蒙古科技大学硕士学位论文-9-根据有关经验，在大尺寸条件下，巨型柱为了保证自身的延性，要采取全高强连接方式。以此为依据设计出的构件将会是由混凝土包裹的封闭式钢管的构造。而此种构件的缺点也十分明显，既没能解决大面积混凝土的施工难度，也没有简化钢结构的施工流程。随着国内巨型结构的实....

图3.1多腔钢管混凝土柱截面

内蒙古科技大学硕士学位论文-13-3多腔体钢管混凝土巨型柱缩尺后的有限元分析本章通过低周反复的加载方式来模拟地震的作用，通过分析在加载完成后，试件的骨架曲线、延性、耗能曲线以及刚度退化曲线来比较分析不同参数影响下试件抗震性能的优劣。3.1试件参数为了更准确的把握多腔体钢管混凝土柱....

图3.2钢材应力-应变关系曲线

内蒙古科技大学硕士学位论文-14-3.2有限元模型的建立3.2.1本构模型的选取材料的本构模型能够描述材料的变性参量和内力参量的关系，反应了材料的宏观性质。对研究对象进行有限元分析首先要确定的是材料的本构关系模型。3.2.1.1钢材本构模型本文对于钢管的模拟采用ABAQUS软件中....

本文编号：3920835