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型钢混凝土转换结构是一种新型的结构形式,国内外学者对它的受力特性进行了一定的试验研究和理论探索。本文简要介绍了型钢混凝土转换结构的特点,转换结构的发展史以及基本类型。以型钢混凝土转换柱(SRC-RC)为研究对象,在已有研究成果基础上对型钢混凝土转换柱的恢复力模型做进一步分析。
混凝土有限元分析是结构分析的重要研究方法,它能够比较准确的分析工程中许多大型复杂结构的受力性能。本文应用ABAQUS非线性有限元软件,采用塑性损伤模型,考虑混凝土在反复荷载作用下的刚度退化,对三种不同类型的柱(钢筋混凝土柱RC、型钢混凝土柱SRC以及型钢混凝土转换柱SRC-RC)进行了滞回曲线的模拟,与实验结果进行了对比验证。结果表明,有限元的计算结果和试验结果吻合较好,可以模拟型钢混凝土转换柱构件的滞回曲线。
在此基础上,本文根据转换柱中型钢伸入长度的不同及轴压比的不同共设计了11个构件进行有限元计算,得到了构件的滞回曲线及骨架曲线。结合钢筋混凝土柱与型钢混凝土柱压弯构件的理论计算及力学知识,推导出型钢混凝土转换柱恢复力模型各特征点的荷载与位移的计算公式。理论计算结果与有限元结果进行对比,吻合较好。
通过本文的分析,得到了型钢混凝土转换柱(SRC-RC)恢复力模型骨架曲线的实用计算方法,为型钢混凝土转换结构的抗震研究提供参考依据。