型钢混凝土竖向转换柱受力性能有限元分析

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随着社会经济的不断发展,高层超高层建筑不断涌现,采用型钢混凝土竖向转换结构体系的建筑也越来越多。型钢混凝土与钢筋混凝土两者形成的组合结构存在着柱子的竖向转换问题,承载力和抗侧刚度沿竖向发生了突变、材料性能也发生了突变,容易在转换楼层处形成薄弱层。对在可能出现薄弱层的地方应采取加强措施,使结构的刚度和强度逐渐过渡。目前我国对这种竖向转换体系的理论研究还不太完善,需进一步进行深入研究。本文以过渡层中型钢-钢筋混凝土竖向转换柱段为例,利用大型通用有限元分析软件ANASYS进行静力分析,主要研究内容包括以下几个方面:一、对型钢混凝土柱竖向转换结构在过渡层与上层钢筋混凝土结构的转换柱段处进行非线性有限元分析,探讨了该柱段处的应力应变分布、破坏机理及变形情况。二、针对在过渡层柱中型钢在一定高度内截断的情况,着重分析其上段部分钢筋混凝土柱体的受力性能。根据计算机模拟试验的结果,分析了该转换柱段在不同的受力情况下的破坏机理,以及轴压比、配钢率、纵筋配筋率、配箍率及纵筋强度对型钢混凝土主体和钢筋混凝土柱体抗剪承载力的影响。三、型钢混凝土转换柱段由于其本身的特殊性,上段的钢筋混凝土柱段易产生“短柱型”破坏,根据其分析受力特点,应采取加强措施等避免发生剪切脆性破坏。本文结合工程实例,研究型钢混凝土组合结构在竖向转换中型钢混凝土柱转换柱段的受力性能分析,并对该工程中涉及到的问题提出一些建议,为今后的设计和研究提供一些依据和参考。
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