矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-26 00:01
矩形鋼管混凝土柱除具有圓形鋼管混凝土柱強(qiáng)度高、塑性好、耐疲勞、耐沖擊等優(yōu)越的力學(xué)性能外,還具有節(jié)點(diǎn)形式簡(jiǎn)單、建筑布局靈活、截面慣性矩大、穩(wěn)定性能好、施工方便和防火措施簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。此外,不等邊矩形還能在兩個(gè)主軸方向提供不同抗彎剛度以滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求。因此,矩形鋼管混凝土柱以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)中已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而,隨著矩形鋼管混凝土柱在實(shí)際工程中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,也逐漸反映出了一些問(wèn)題,如:核心混凝土振搗困難;由于混凝土收縮徐變導(dǎo)致的鋼管對(duì)混凝土約束作用較弱,不利于核心混凝土抗壓強(qiáng)度提高等問(wèn)題。基于此,通過(guò)內(nèi)填具有自密實(shí)微膨脹特性的混凝土來(lái)改善鋼管與混凝土之間的界面粘結(jié)性能,是提高矩形鋼管和核心混凝土協(xié)同工作性能的有效途徑。本文采用試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬和理論推導(dǎo)相結(jié)合的方式,對(duì)矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土的界面粘結(jié)機(jī)理以及承載力學(xué)性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究。先后進(jìn)行了矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土短柱推出試驗(yàn),基于界面損傷的矩形鋼管混凝土短柱的軸壓試驗(yàn)和矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱的壓彎試驗(yàn)。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合ABAQUS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬參數(shù)化分析與理論推...
【文章來(lái)源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 普通鋼管混凝土柱研究現(xiàn)狀
1.2.2 自密實(shí)微膨脹混凝土
1.2.3 鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 矩形鋼管與自密實(shí)微膨脹混凝土的協(xié)同工作機(jī)制研究
2.1 引言
2.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
2.2.2 材性試驗(yàn)
2.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)裝置
2.4 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
2.4.2 測(cè)量結(jié)果
2.5 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)分析
2.5.1 粘結(jié)應(yīng)力分布
2.5.2 影響因素分析
2.5.3 界面平均極限粘結(jié)強(qiáng)度公式推導(dǎo)
2.5.4 粘結(jié)-滑移模型公式推導(dǎo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于界面損傷的矩形鋼管混凝土柱軸壓性能研究
3.1 引言
3.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓試驗(yàn)分析
3.3.1 荷載-位移曲線
3.3.2 荷載-應(yīng)變曲線
3.4 界面無(wú)損傷普通鋼管混凝土柱數(shù)值分析
3.4.1 材料屬性
3.4.2 單元類型及網(wǎng)格劃分
3.4.3 接觸設(shè)置
3.4.4 邊界條件
3.4.5 接觸壓力對(duì)比分析
3.5 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓承載力分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓性能研究
4.1 引言
4.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
4.2.2 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)步驟
4.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓試驗(yàn)分析
4.3.1 破壞形態(tài)
4.3.2 荷載-縱向位移曲線
4.3.3 側(cè)向撓度沿構(gòu)件高度的分布曲線
4.3.4 荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線
4.4 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓性能數(shù)值分析
4.4.1 模型建立及分析
4.4.2 承載力對(duì)比
4.4.3 N-M曲線
4.5 矩形鋼管混凝土柱壓彎承載力簡(jiǎn)化公式
4.5.1 偏心率對(duì)極限壓彎承載力的影響
4.5.2 長(zhǎng)細(xì)比對(duì)極限壓彎承載力的影響
4.5.3 規(guī)范承載力預(yù)測(cè)精度分析
4.5.4 承載力簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]矩形鋼管混凝土柱軸壓性能研究[J]. 曲秀姝,劉琦. 建筑科學(xué). 2018(03)
[2]鋼管混凝土拱架在地下工程中的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張亮,浦奧毅,祁家所,于兆源. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(05)
[3]矩形鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱力學(xué)性能研究[J]. 黃宏,曾根平,楊超,陳夢(mèng)成. 建筑技術(shù). 2015(01)
[4]方鋼管膨脹混凝土偏壓短柱的試驗(yàn)研究[J]. 盧方偉,熊永華,王翔. 工業(yè)建筑. 2012(10)
[5]C50高拋?zhàn)悦軐?shí)微膨脹鋼管混凝土的研究與應(yīng)用[J]. 牟廷敏,宋曉波,范碧琨,李治強(qiáng),丁慶軍. 混凝土. 2012(09)
[6]鋼管微膨脹混凝土軸壓短柱長(zhǎng)期變形研究[J]. 王玉銀,耿悅,張素梅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]C80高拋?zhàn)悦軐?shí)微膨脹鋼管混凝土的試制與工程應(yīng)用[J]. 牟廷敏,范碧琨,丁慶軍,馬杰. 西南公路. 2011 (04)
[8]自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土在大跨中承式拱橋中的應(yīng)用[J]. 朱紅兵,黃傳勝. 四川建筑科學(xué)研究. 2011(05)
[9]自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土的配制應(yīng)用及其超聲檢測(cè)[J]. 曹現(xiàn)強(qiáng),郭潔. 混凝土. 2011(06)
[10]C40自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 李雙喜,張靜華,孫兆雄. 混凝土. 2011(05)
博士論文
[1]高性能混凝土性能及抗裂細(xì)觀機(jī)理研究[D]. 蔣澤中.西南交通大學(xué) 2015
[2]鋼管混凝土圓弧拱的抗彎力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究與工程應(yīng)用[D]. 王軍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2014
[3]鋼管混凝土界面狀態(tài)試驗(yàn)研究與分析[D]. 熊銳.武漢理工大學(xué) 2013
[4]鋼管混凝土組合力學(xué)性能及粘結(jié)滑移性能研究[D]. 康希良.西安建筑科技大學(xué) 2008
[5]鋼管自應(yīng)力免振混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D]. 常旭.大連理工大學(xué) 2008
[6]新型鋼管混凝土構(gòu)件的理論和試驗(yàn)研究[D]. 盧方偉.上海交通大學(xué) 2007
[7]鋼管自應(yīng)力免振混凝土軸壓柱設(shè)計(jì)理論研究[D]. 徐磊.大連理工大學(xué) 2006
[8]鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究[D]. 劉威.福州大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼管混凝土構(gòu)件受力性能試驗(yàn)與有限元研究[D]. 趙曉亮.廣西大學(xué) 2013
[2]鋼管自密實(shí)混凝土力學(xué)及粘結(jié)滑移性能研究[D]. 薛銀生.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]方鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析[D]. 景悅.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[4]方鋼管混凝土粘結(jié)性能及臨界粘結(jié)長(zhǎng)度的試驗(yàn)研究[D]. 任少華.西安建筑科技大學(xué) 2008
[5]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用[D]. 李先德.山東大學(xué) 2007
[6]鋼管混凝土粘結(jié)滑移性能的理論分析及ANSYS程序驗(yàn)證[D]. 劉玉茜.西安建筑科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3643949
【文章來(lái)源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 普通鋼管混凝土柱研究現(xiàn)狀
1.2.2 自密實(shí)微膨脹混凝土
1.2.3 鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 矩形鋼管與自密實(shí)微膨脹混凝土的協(xié)同工作機(jī)制研究
2.1 引言
2.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
2.2.2 材性試驗(yàn)
2.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)裝置
2.4 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
2.4.2 測(cè)量結(jié)果
2.5 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱推出試驗(yàn)分析
2.5.1 粘結(jié)應(yīng)力分布
2.5.2 影響因素分析
2.5.3 界面平均極限粘結(jié)強(qiáng)度公式推導(dǎo)
2.5.4 粘結(jié)-滑移模型公式推導(dǎo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于界面損傷的矩形鋼管混凝土柱軸壓性能研究
3.1 引言
3.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓試驗(yàn)分析
3.3.1 荷載-位移曲線
3.3.2 荷載-應(yīng)變曲線
3.4 界面無(wú)損傷普通鋼管混凝土柱數(shù)值分析
3.4.1 材料屬性
3.4.2 單元類型及網(wǎng)格劃分
3.4.3 接觸設(shè)置
3.4.4 邊界條件
3.4.5 接觸壓力對(duì)比分析
3.5 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱軸壓承載力分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓性能研究
4.1 引言
4.2 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.1 構(gòu)件準(zhǔn)備
4.2.2 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)步驟
4.3 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓試驗(yàn)分析
4.3.1 破壞形態(tài)
4.3.2 荷載-縱向位移曲線
4.3.3 側(cè)向撓度沿構(gòu)件高度的分布曲線
4.3.4 荷載-應(yīng)變關(guān)系曲線
4.4 矩形鋼管自密實(shí)微膨脹混凝土柱偏壓性能數(shù)值分析
4.4.1 模型建立及分析
4.4.2 承載力對(duì)比
4.4.3 N-M曲線
4.5 矩形鋼管混凝土柱壓彎承載力簡(jiǎn)化公式
4.5.1 偏心率對(duì)極限壓彎承載力的影響
4.5.2 長(zhǎng)細(xì)比對(duì)極限壓彎承載力的影響
4.5.3 規(guī)范承載力預(yù)測(cè)精度分析
4.5.4 承載力簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]矩形鋼管混凝土柱軸壓性能研究[J]. 曲秀姝,劉琦. 建筑科學(xué). 2018(03)
[2]鋼管混凝土拱架在地下工程中的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張亮,浦奧毅,祁家所,于兆源. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(05)
[3]矩形鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱力學(xué)性能研究[J]. 黃宏,曾根平,楊超,陳夢(mèng)成. 建筑技術(shù). 2015(01)
[4]方鋼管膨脹混凝土偏壓短柱的試驗(yàn)研究[J]. 盧方偉,熊永華,王翔. 工業(yè)建筑. 2012(10)
[5]C50高拋?zhàn)悦軐?shí)微膨脹鋼管混凝土的研究與應(yīng)用[J]. 牟廷敏,宋曉波,范碧琨,李治強(qiáng),丁慶軍. 混凝土. 2012(09)
[6]鋼管微膨脹混凝土軸壓短柱長(zhǎng)期變形研究[J]. 王玉銀,耿悅,張素梅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]C80高拋?zhàn)悦軐?shí)微膨脹鋼管混凝土的試制與工程應(yīng)用[J]. 牟廷敏,范碧琨,丁慶軍,馬杰. 西南公路. 2011 (04)
[8]自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土在大跨中承式拱橋中的應(yīng)用[J]. 朱紅兵,黃傳勝. 四川建筑科學(xué)研究. 2011(05)
[9]自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土的配制應(yīng)用及其超聲檢測(cè)[J]. 曹現(xiàn)強(qiáng),郭潔. 混凝土. 2011(06)
[10]C40自密實(shí)微膨脹鋼管混凝土配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 李雙喜,張靜華,孫兆雄. 混凝土. 2011(05)
博士論文
[1]高性能混凝土性能及抗裂細(xì)觀機(jī)理研究[D]. 蔣澤中.西南交通大學(xué) 2015
[2]鋼管混凝土圓弧拱的抗彎力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究與工程應(yīng)用[D]. 王軍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2014
[3]鋼管混凝土界面狀態(tài)試驗(yàn)研究與分析[D]. 熊銳.武漢理工大學(xué) 2013
[4]鋼管混凝土組合力學(xué)性能及粘結(jié)滑移性能研究[D]. 康希良.西安建筑科技大學(xué) 2008
[5]鋼管自應(yīng)力免振混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D]. 常旭.大連理工大學(xué) 2008
[6]新型鋼管混凝土構(gòu)件的理論和試驗(yàn)研究[D]. 盧方偉.上海交通大學(xué) 2007
[7]鋼管自應(yīng)力免振混凝土軸壓柱設(shè)計(jì)理論研究[D]. 徐磊.大連理工大學(xué) 2006
[8]鋼管混凝土局部受壓時(shí)的工作機(jī)理研究[D]. 劉威.福州大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼管混凝土構(gòu)件受力性能試驗(yàn)與有限元研究[D]. 趙曉亮.廣西大學(xué) 2013
[2]鋼管自密實(shí)混凝土力學(xué)及粘結(jié)滑移性能研究[D]. 薛銀生.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]方鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析[D]. 景悅.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[4]方鋼管混凝土粘結(jié)性能及臨界粘結(jié)長(zhǎng)度的試驗(yàn)研究[D]. 任少華.西安建筑科技大學(xué) 2008
[5]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用[D]. 李先德.山東大學(xué) 2007
[6]鋼管混凝土粘結(jié)滑移性能的理論分析及ANSYS程序驗(yàn)證[D]. 劉玉茜.西安建筑科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3643949
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