基于尺寸變化下的混凝土箱型柱抗震性能試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-08 10:32
為了研究截面尺寸變化對(duì)鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的影響,本文對(duì)5個(gè)鋼筋混凝土箱型柱試件進(jìn)行水平低周往復(fù)加載試驗(yàn),通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了壁厚比和長寬比對(duì)鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的影響,然后結(jié)合現(xiàn)有理論做進(jìn)一步分析,最后通過數(shù)值模擬驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。具體分析結(jié)果如下:1、改變翼緣壁厚比對(duì)試件抗震性能的影響高于改變腹板壁厚比,且隨著壁厚比的加大,試件的水平承載力變大,但是延性變小。2、減小截面的長寬比會(huì)導(dǎo)致試件的水平承載力下降,對(duì)屈服后的結(jié)構(gòu)抗力影響先急劇增大然后再逐漸下降,但結(jié)構(gòu)的延性有所增加。3、基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)有理論提出了鋼筋混凝土箱型柱的水平承載力修正后的計(jì)算公式,并建立適用于此類構(gòu)件的恢復(fù)力特性模型。4、利用有限元數(shù)值分析法建立更多不同尺寸的模型,驗(yàn)證上述水平承載力公式,并提出鋼筋混凝土箱型柱腹板壁厚比在0.220.37、翼緣壁厚比在0.350.5之間時(shí)能獲得較好抗震性能,且在這個(gè)范圍內(nèi),隨著壁厚比的增加,鋼筋混凝土箱型柱所能承受的極限荷載也越大,耗能能力也越強(qiáng),但其延性隨之降低。本文通過試驗(yàn)分析、理論分析和數(shù)值模擬三種方式,給出了基于尺寸變化...
【文章來源】:蘇州科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 箱型柱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)研究與分析
2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2 試件構(gòu)造參數(shù)選取
2.2.1 壁厚比
2.2.2 長寬比
2.3 試件制作
2.3.1 試件設(shè)計(jì)
2.3.2 加載設(shè)備
2.3.3 加載方案
2.3.4 測量內(nèi)容
2.3.5 測點(diǎn)布置
2.4 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 破壞描述
2.4.2 滯回曲線
2.4.3 骨架曲線
2.5 各試件滯回曲線分析
2.5.1 壁厚比變化對(duì)試件滯回曲線的影響
2.5.2 長寬比變化對(duì)試件滯回曲線的影響
2.6 各試件骨架曲線分析
2.6.1 壁厚比變化對(duì)試件骨架曲線的影響
2.6.2 長寬比變化對(duì)試件骨架曲線的影響
2.7 各試件延性分析
2.7.1 壁厚比變化對(duì)試件延性的影響
2.7.2 長寬比變化對(duì)試件延性的影響
2.8 各試件剛度退化分析
2.8.1 壁厚比變化對(duì)試件剛度退化的影響
2.8.2 長寬比變化對(duì)試件剛度退化的影響
2.9 本章小結(jié)
第三章 理論分析
3.1 箱型柱承載力分析
3.1.1 箱型柱承載力計(jì)算假定
3.1.2 水平極限承載力計(jì)算
3.1.3 水平極限承載力計(jì)算值和試驗(yàn)值對(duì)比
3.2 恢復(fù)力模型
3.2.1 骨架曲線模型
3.2.2 骨架模型的驗(yàn)證
3.2.3 滯回規(guī)則
3.2.4 剛度退化
3.3 本章總結(jié)
第四章 有限元模擬分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本構(gòu)模型
4.1.2 網(wǎng)格的劃分實(shí)體單元
4.1.3 主要建模過程及注意事項(xiàng)
4.2 模型可行性分析
4.3 對(duì)設(shè)計(jì)控制參數(shù)的驗(yàn)證
4.3.1 截面壁厚比的驗(yàn)證
4.3.2 截面長寬比的驗(yàn)證
4.4 對(duì)水平極限承載力公式的驗(yàn)證
4.5 與實(shí)心柱的抗震性能對(duì)比分析
4.6 本章總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 試驗(yàn)研究部分
5.1.2 理論部分
5.1.3 有限元模擬部分
5.2 展望
5.2.1 試驗(yàn)研究部分
5.2.2 理論分析部分
5.2.3 有限元模擬部分
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于損傷的鋼筋混凝土箱型墩雙向恢復(fù)力模型[J]. 夏樟華,宗周紅,夏堅(jiān),薛萬善,林元錚. 中國公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]配置高強(qiáng)鋼筋混凝土短柱抗震性能研究[J]. 劉彬,韓松,王學(xué)峰. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2017(11)
[3]鋼筋混凝土柱的擬靜力試驗(yàn)及其數(shù)值分析[J]. 張耀庭,程慶樂,左鴻,馬冰茜,李縱橫. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]鋼筋混凝土矩形空心橋墩抗震性能[J]. 韓強(qiáng),周雨龍,杜修力. 工程力學(xué). 2015(03)
[5]鋼-混凝土組合箱梁抗震性能試驗(yàn)[J]. 周旺保,蔣麗忠,李方方,黃志. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]建筑結(jié)構(gòu)擬靜力試驗(yàn)方法的加載制度[J]. 王墩,趙海瓊,呂西林. 四川建筑科學(xué)研究. 2014(03)
[7]鐵路空心墩抗震性能的擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 韓國慶,司大鵬. 地震工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]單雙向壓彎作用下矩形空心橋墩抗震性能比較[J]. 趙彥,杜敏,溫立平. 世界地震工程. 2014(01)
[9]橋梁高墩抗震研究現(xiàn)狀及展望[J]. 宗周紅,夏堅(jiān),徐綽然. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[10]鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的試驗(yàn)研究[J]. 方志,王飛,殷新鋒,王誠. 工業(yè)建筑. 2012(03)
博士論文
[1]鋼筋混凝土橋墩抗震變形能力研究[D]. 孫治國.中國地震局工程力學(xué)研究所 2012
[2]低周反復(fù)荷載下型鋼高強(qiáng)混凝土柱受力性能研究[D]. 李俊華.西安建筑科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼筋混凝土箱型柱在擬靜力荷載作用下的破壞形態(tài)的試驗(yàn)研究[D]. 金志鵬.蘇州科技大學(xué) 2018
[2]基于尺寸變化下的混凝土箱型柱抗震性能有限元分析[D]. 季家麒.蘇州科技大學(xué) 2017
[3]基于不同配筋下的混凝土箱形柱抗震性能有限元分析[D]. 李文廣.蘇州科技大學(xué) 2017
[4]鋼筋混凝土箱型截面壓彎構(gòu)件破壞形態(tài)試驗(yàn)研究[D]. 丁紅艷.蘇州科技大學(xué) 2016
[5]基于OpenSees的薄壁鋼箱混凝土墩柱抗震性能分析[D]. 王燦.長安大學(xué) 2014
[6]薄壁空心橋墩非線性失穩(wěn)研究[D]. 何黎.重慶交通大學(xué) 2011
[7]鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的試驗(yàn)研究與分析[D]. 奉策紅.湖南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3023785
【文章來源】:蘇州科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 箱型柱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)研究與分析
2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2 試件構(gòu)造參數(shù)選取
2.2.1 壁厚比
2.2.2 長寬比
2.3 試件制作
2.3.1 試件設(shè)計(jì)
2.3.2 加載設(shè)備
2.3.3 加載方案
2.3.4 測量內(nèi)容
2.3.5 測點(diǎn)布置
2.4 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 破壞描述
2.4.2 滯回曲線
2.4.3 骨架曲線
2.5 各試件滯回曲線分析
2.5.1 壁厚比變化對(duì)試件滯回曲線的影響
2.5.2 長寬比變化對(duì)試件滯回曲線的影響
2.6 各試件骨架曲線分析
2.6.1 壁厚比變化對(duì)試件骨架曲線的影響
2.6.2 長寬比變化對(duì)試件骨架曲線的影響
2.7 各試件延性分析
2.7.1 壁厚比變化對(duì)試件延性的影響
2.7.2 長寬比變化對(duì)試件延性的影響
2.8 各試件剛度退化分析
2.8.1 壁厚比變化對(duì)試件剛度退化的影響
2.8.2 長寬比變化對(duì)試件剛度退化的影響
2.9 本章小結(jié)
第三章 理論分析
3.1 箱型柱承載力分析
3.1.1 箱型柱承載力計(jì)算假定
3.1.2 水平極限承載力計(jì)算
3.1.3 水平極限承載力計(jì)算值和試驗(yàn)值對(duì)比
3.2 恢復(fù)力模型
3.2.1 骨架曲線模型
3.2.2 骨架模型的驗(yàn)證
3.2.3 滯回規(guī)則
3.2.4 剛度退化
3.3 本章總結(jié)
第四章 有限元模擬分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本構(gòu)模型
4.1.2 網(wǎng)格的劃分實(shí)體單元
4.1.3 主要建模過程及注意事項(xiàng)
4.2 模型可行性分析
4.3 對(duì)設(shè)計(jì)控制參數(shù)的驗(yàn)證
4.3.1 截面壁厚比的驗(yàn)證
4.3.2 截面長寬比的驗(yàn)證
4.4 對(duì)水平極限承載力公式的驗(yàn)證
4.5 與實(shí)心柱的抗震性能對(duì)比分析
4.6 本章總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 試驗(yàn)研究部分
5.1.2 理論部分
5.1.3 有限元模擬部分
5.2 展望
5.2.1 試驗(yàn)研究部分
5.2.2 理論分析部分
5.2.3 有限元模擬部分
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于損傷的鋼筋混凝土箱型墩雙向恢復(fù)力模型[J]. 夏樟華,宗周紅,夏堅(jiān),薛萬善,林元錚. 中國公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]配置高強(qiáng)鋼筋混凝土短柱抗震性能研究[J]. 劉彬,韓松,王學(xué)峰. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2017(11)
[3]鋼筋混凝土柱的擬靜力試驗(yàn)及其數(shù)值分析[J]. 張耀庭,程慶樂,左鴻,馬冰茜,李縱橫. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]鋼筋混凝土矩形空心橋墩抗震性能[J]. 韓強(qiáng),周雨龍,杜修力. 工程力學(xué). 2015(03)
[5]鋼-混凝土組合箱梁抗震性能試驗(yàn)[J]. 周旺保,蔣麗忠,李方方,黃志. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]建筑結(jié)構(gòu)擬靜力試驗(yàn)方法的加載制度[J]. 王墩,趙海瓊,呂西林. 四川建筑科學(xué)研究. 2014(03)
[7]鐵路空心墩抗震性能的擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 韓國慶,司大鵬. 地震工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]單雙向壓彎作用下矩形空心橋墩抗震性能比較[J]. 趙彥,杜敏,溫立平. 世界地震工程. 2014(01)
[9]橋梁高墩抗震研究現(xiàn)狀及展望[J]. 宗周紅,夏堅(jiān),徐綽然. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[10]鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的試驗(yàn)研究[J]. 方志,王飛,殷新鋒,王誠. 工業(yè)建筑. 2012(03)
博士論文
[1]鋼筋混凝土橋墩抗震變形能力研究[D]. 孫治國.中國地震局工程力學(xué)研究所 2012
[2]低周反復(fù)荷載下型鋼高強(qiáng)混凝土柱受力性能研究[D]. 李俊華.西安建筑科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼筋混凝土箱型柱在擬靜力荷載作用下的破壞形態(tài)的試驗(yàn)研究[D]. 金志鵬.蘇州科技大學(xué) 2018
[2]基于尺寸變化下的混凝土箱型柱抗震性能有限元分析[D]. 季家麒.蘇州科技大學(xué) 2017
[3]基于不同配筋下的混凝土箱形柱抗震性能有限元分析[D]. 李文廣.蘇州科技大學(xué) 2017
[4]鋼筋混凝土箱型截面壓彎構(gòu)件破壞形態(tài)試驗(yàn)研究[D]. 丁紅艷.蘇州科技大學(xué) 2016
[5]基于OpenSees的薄壁鋼箱混凝土墩柱抗震性能分析[D]. 王燦.長安大學(xué) 2014
[6]薄壁空心橋墩非線性失穩(wěn)研究[D]. 何黎.重慶交通大學(xué) 2011
[7]鋼筋混凝土箱型柱抗震性能的試驗(yàn)研究與分析[D]. 奉策紅.湖南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3023785
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