新型卯榫節(jié)點約束下復式中空鋼管混凝土柱力學性能分析
發(fā)布時間:2019-07-22 22:02
【摘要】:近年來,我國的建筑領(lǐng)域飛速發(fā)展,各種高層、超高層不斷涌現(xiàn),鋼管混凝土以其承載能力高和塑性韌性好正逐漸受到工程界的青睞。復式中空鋼管混凝土是在鋼管混凝土基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它扣除了形心處混凝土,不但減輕了自重還使截面更為開展,作為一種力學性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)形式也早己引起國內(nèi)外學術(shù)界的重視。但目前還鮮有其在實際工程中的應(yīng)用,究其原因如下:其一,沒有提出合適的節(jié)點形式,且未開展細致的研究工作;其二,構(gòu)造和施工工藝復雜、現(xiàn)場施工難度大,施工中如何確保內(nèi)、外鋼管精確定位,如何確;炷翝仓軐,都是這種新型結(jié)構(gòu)形式所要面臨的問題;谀壳按嬖诘膯栴},本文提出一種新型卯榫節(jié)點,該節(jié)點可與復式中空鋼管混凝土柱及型鋼梁組合,形成具有裝配式施工特點的框架結(jié)構(gòu)體系。有效解決復式中空鋼管混凝土所面臨的實際問題。采用有限元軟件ABAQUS建立新型卯榫節(jié)點約束與普通節(jié)點約束下復式中空鋼管混凝土柱模型,進行兩種節(jié)點約束下構(gòu)件在軸壓短柱、偏壓中長柱和水平低周往復荷載作用下力學性能對比分析。具體進行以下三個方面的工作:1、軸壓短柱力學性能分析:兩種節(jié)點約束下構(gòu)件的極限承載力相差不大,復式中空鋼管混凝土柱的承載力計算方法也同樣適用于新型卯榫節(jié)點約束下構(gòu)件的承載力計算方法。2、偏壓中長柱力學性能分析:新型卯榫節(jié)點可以在一定程度上提高復式中空鋼管混凝土柱的承載力,降低其側(cè)向撓度;構(gòu)件的空心率和新型卯榫節(jié)點榫頭長度是影響新型卯榫節(jié)點約束效果的主要因素,且當x=0.54時,新型卯榫節(jié)點發(fā)揮的優(yōu)勢最為明顯,榫頭長度l=0.2L時為最優(yōu)錨固長度。該結(jié)論也通過歐拉公式的推導得到了理論驗證。3、水平低周往復荷載作用下力學性能分析:對比兩種節(jié)點約束下構(gòu)件的骨架曲線可知,新型卯榫節(jié)點約束下構(gòu)件的水平承載力明顯高于普通節(jié)點約束下構(gòu)件的水平承載力,且隨著軸壓比的增加,新型卯榫節(jié)點對構(gòu)件水平承載力的提高越明顯;通過對比兩種節(jié)點約束下構(gòu)件的應(yīng)力云圖與破壞形態(tài)可以得出,兩種節(jié)點約束下構(gòu)件混凝土破壞位置不同,新型卯榫節(jié)點可以很好的保護構(gòu)件根部免于破壞;新型卯榫節(jié)點約束下構(gòu)件的延性要好于普通節(jié)點約束下構(gòu)件的延性。
【圖文】:
邐(出方套方邐(e)巧形套巧形逡逑圖1.1常見復式中空鋼管混凝止截面示意圖逡逑Fig.邋1.1邋Cross-section邋Configurations邋of邋CFDSST逡逑鋼管混凝±結(jié)構(gòu)是[^>1外包鋼管于混凝±結(jié)構(gòu),^改善混凝止結(jié)構(gòu)在受力過程中被壓碎,逡逑發(fā)生脆性破壞,主要工作原理是當混凝±受力向外膨脹變形時會受到鋼管向內(nèi)的套貓作用。逡逑二者之間相互協(xié)調(diào)變形,這種協(xié)調(diào)變形導致混凝王處于復雜地H向應(yīng)力狀態(tài),混凝王部分逡逑強度提高,改善了混凝±的破壞形態(tài)。又由于混凝止的存在對鋼管也是起到一定的支撐作逡逑用,鋼管不至于在受力過程中發(fā)生失穩(wěn)破壞,從而可W保證其材料性能的充分發(fā)揮W。實逡逑必鋼管混凝王結(jié)構(gòu)在工程界已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,其主要特點是承載力高、塑性與晵性好、逡逑經(jīng)濟效果好和施工方便等優(yōu)點,除擁有實也式鋼管混凝王的特點外還具有如下特點:逡逑(1)
揮節(jié)點)約束下復式中空鋼管混凝±短柱在軸壓作用下受力性能的對比分析。逡逑2.2軸壓短柱工況信息逡逑如圖2.1所示為兩種節(jié)點約束下構(gòu)件的簡圖:逡逑II邋I邐___逡逑I邋n邋I邋.邋*邋I邋p邋I逡逑7n7h/y////}/////////7/}////?邐///////////////////)//////////逡逑(a)新型卵y詰閽際危ǎ猓┢脹ń詰閽際義賢跡玻繃街衷際絞藉義希疲椋紓玻卞澹裕鰨镥澹耄椋睿溴澹錚駑澹悖錚睿螅簦潁幔椋睿翦澹恚錚洌邋義媳菊路治鐾跡保卞澹ǎ幔┲薪孛媯盟殘謂孛媸芪閱芎馱際Ч蝦謾Mü南祝簦族義現(xiàn)械難星,选择与其相同的硣\緗卸員確治觶囪櫓け敬文D獾惱沸浴Q≡衲詬止艿膩義锨慷雀哂諭飧止芮慷齲,/
本文編號:2517929
【圖文】:
邐(出方套方邐(e)巧形套巧形逡逑圖1.1常見復式中空鋼管混凝止截面示意圖逡逑Fig.邋1.1邋Cross-section邋Configurations邋of邋CFDSST逡逑鋼管混凝±結(jié)構(gòu)是[^>1外包鋼管于混凝±結(jié)構(gòu),^改善混凝止結(jié)構(gòu)在受力過程中被壓碎,逡逑發(fā)生脆性破壞,主要工作原理是當混凝±受力向外膨脹變形時會受到鋼管向內(nèi)的套貓作用。逡逑二者之間相互協(xié)調(diào)變形,這種協(xié)調(diào)變形導致混凝王處于復雜地H向應(yīng)力狀態(tài),混凝王部分逡逑強度提高,改善了混凝±的破壞形態(tài)。又由于混凝止的存在對鋼管也是起到一定的支撐作逡逑用,鋼管不至于在受力過程中發(fā)生失穩(wěn)破壞,從而可W保證其材料性能的充分發(fā)揮W。實逡逑必鋼管混凝王結(jié)構(gòu)在工程界已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,其主要特點是承載力高、塑性與晵性好、逡逑經(jīng)濟效果好和施工方便等優(yōu)點,除擁有實也式鋼管混凝王的特點外還具有如下特點:逡逑(1)
揮節(jié)點)約束下復式中空鋼管混凝±短柱在軸壓作用下受力性能的對比分析。逡逑2.2軸壓短柱工況信息逡逑如圖2.1所示為兩種節(jié)點約束下構(gòu)件的簡圖:逡逑II邋I邐___逡逑I邋n邋I邋.邋*邋I邋p邋I逡逑7n7h/y////}/////////7/}////?邐///////////////////)//////////逡逑(a)新型卵y詰閽際危ǎ猓┢脹ń詰閽際義賢跡玻繃街衷際絞藉義希疲椋紓玻卞澹裕鰨镥澹耄椋睿溴澹錚駑澹悖錚睿螅簦潁幔椋睿翦澹恚錚洌邋義媳菊路治鐾跡保卞澹ǎ幔┲薪孛媯盟殘謂孛媸芪閱芎馱際Ч蝦謾Mü南祝簦族義現(xiàn)械難星,选择与其相同的硣\緗卸員確治觶囪櫓け敬文D獾惱沸浴Q≡衲詬止艿膩義锨慷雀哂諭飧止芮慷齲,/
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