【摘要】：PVC-FRP管混凝土作為一種新型組合結(jié)構(gòu),具有輕質(zhì)高強(qiáng)、延性及耐久性好、整體性高、便于施工等優(yōu)點(diǎn)。目前,PVC-FRP管混凝土結(jié)構(gòu)的研究主要集中在構(gòu)件層次上,關(guān)于PVC-FRP管混凝土柱-鋼筋混凝土梁節(jié)點(diǎn)的研究則極為少見。因此,本文對(duì)PVC-FRP管混凝土柱-鋼筋混凝土梁節(jié)點(diǎn)連接方式進(jìn)行試驗(yàn)研究與理論分析。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:對(duì)節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ、節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ及節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)開展軸壓性能試驗(yàn)研究。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ核心區(qū),主要分析試件高度、環(huán)梁寬度及環(huán)梁配筋率對(duì)試件的破壞形態(tài)、承載力、變形、裂縫及等效應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū),主要分析試件高度、試件直徑及鋼筋網(wǎng)片配筋率對(duì)試件的破壞形態(tài)、承載力、變形、裂縫及等效應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū),主要分析試件高度、環(huán)形箍筋配箍率及芯鋼管含鋼率對(duì)試件的破壞形態(tài)、承載力、變形、裂縫及等效應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響。結(jié)果表明,在軸壓荷載的作用下,節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ和節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū)的破壞形態(tài)均為混凝土壓潰破壞。節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ和節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū)破壞時(shí),試件表面鋼墊板明顯下沉,試件上下表面均存在許多徑向裂縫,試件側(cè)面裂縫的分布形態(tài)有所不同。對(duì)于高度為180mm的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ、節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū),破壞時(shí),試件側(cè)面均存在很多貫通的豎向裂縫及少量橫向短裂縫;對(duì)于高度為240mm的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ和節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū),破壞時(shí),試件側(cè)面均出現(xiàn)很多貫通的豎向裂縫及不貫通的橫向短裂縫;對(duì)于高度為300mm的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ核心區(qū),破壞時(shí),試件側(cè)面有較多貫通的豎向裂縫、較多橫向短裂縫及一條貫通試件側(cè)面的橫向長(zhǎng)裂縫。對(duì)于高度為300mm的節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū),破壞時(shí),試件側(cè)面有較多貫通的豎向裂縫、較多橫向短裂縫及兩條貫通試件側(cè)面的橫向長(zhǎng)裂縫。節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)中,除編號(hào)為C1的試件發(fā)生柱上端部壓潰破壞外,其他試件均發(fā)生柱中部或中部偏上處壓潰破壞。節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)破壞時(shí),試件中部混凝土向外鼓脹,所有試件側(cè)面均出現(xiàn)大量上下貫通的豎向裂縫及與豎向裂縫交錯(cuò)的橫向短裂縫。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ核心區(qū),隨著高度的增大,試件屈服越快、極限承載力及變形能力逐漸降低,鋼筋和混凝土應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度加快,試件的峰值應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)變逐漸減小。隨著環(huán)梁寬度和環(huán)梁配筋率的增大,試件屈服越慢、極限承載力及變形能力逐漸提高,鋼筋和混凝土應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度減緩,試件的峰值應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)變逐漸增大。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū),隨著高度的增大,試件屈服越快、極限承載力及變形能力逐漸降低,鋼筋和混凝土應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度加快,試件的峰值應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)變逐漸減小。隨著直徑和鋼筋網(wǎng)片體積配筋率的增大,試件屈服越慢、極限承載力及變形能力逐漸提高,鋼筋和混凝土應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度減緩,試件的峰值應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)變逐漸增大。對(duì)于節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū),隨著試件高度的增大、環(huán)形箍筋配箍率及芯鋼管含鋼率的減小,試件屈服越快、極限承載力及變形能力逐漸降低,鋼筋、芯鋼管及混凝土應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度加快,試件的峰值應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)變逐漸減小。在局壓理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)約束混凝土理論和多重約束疊加原理,引入節(jié)點(diǎn)高度影響系數(shù)?_h,推導(dǎo)出與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ和節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ核心區(qū)軸壓極限承載力計(jì)算公式。在約束混凝土理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)極限平衡法及多重約束疊加原理,引入綜合系數(shù)η_d,推導(dǎo)出與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)軸壓極限承載力計(jì)算公式。以Mander模型為基礎(chǔ),結(jié)合節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力特點(diǎn),提出節(jié)點(diǎn)核心區(qū)峰值應(yīng)力f_c'_c、峰值應(yīng)變修正參數(shù)η及曲線形狀參數(shù)r的計(jì)算公式,從而建立與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ、節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ及節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)等效應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ、節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ及節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)開裂荷載計(jì)算公式。利用有限元分析軟件ABAQUS,建立節(jié)點(diǎn)形式Ⅰ、節(jié)點(diǎn)形式Ⅱ及節(jié)點(diǎn)形式Ⅲ核心區(qū)軸壓有限元分析模型。將有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證有限元模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,利用模型分析軸壓荷載作用下節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的受力性能,揭示節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的工作機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9
【圖文】：

鋼管拉伸試樣

拉伸試樣破壞形態(tài)

（a）鋼管壁厚 4mm （b）鋼管壁厚 6mm （c）鋼管壁厚 圖 2-6 鋼管破壞形態(tài)表 2-5 鋼管力學(xué)性能管厚屈服強(qiáng)度（MPa） 抗拉強(qiáng)度（MPa） 彈性模量（105MPa）泊松比實(shí)測(cè)值 平均值 實(shí)測(cè)值 平均值

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于峰;牛荻濤;;PVC-CFRP管鋼筋混凝土軸壓短柱試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2013年06期

2 卜永紅;王毅紅;;帶有芯鋼管的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)核心區(qū)豎向承載力分析[J];鐵道建筑;2013年05期

3 聶瑞鋒;徐培蓁;閻宇;;方鋼管混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究和仿真分析[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年11期

4 關(guān)宏波;王清湘;;玻璃纖維增強(qiáng)套管鋼筋混凝土組合柱偏壓承載力計(jì)算[J];工業(yè)建筑;2012年10期

5 張U

本文編號(hào)：2748714