考虑不均匀约束效应的L形配钢SRC矩形截面柱受压性能研究

来源 :福建工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jonnykang001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
L形配钢型钢混凝土(Steel Reinforce Concrete,SRC)柱因符合高层建筑角部受力特征且工程经济效益高,现已广泛应用于高层建筑。工程结构设计中,通常将不对称配钢SRC柱等效为对称配钢SRC柱进行简化计算。然而,型钢的不对称性配置对混凝土产生了不均匀约束,在柱的裂缝发展形态、型钢和钢筋的屈服机制,以及混凝土的应力发展等都有别于对称配钢方式。因此,本文研究L形配钢SRC矩形截面柱的偏心受压力学性能,探索塑性发展过程中由非对称配钢产生的不均匀约束效应的发展路径及其对柱力学性能的影响,主要工作如下:(1)基于“拱作用”理论,提出L形配钢SRC矩形截面柱混凝土不均匀约束区域的划分方法;考虑型钢压屈后约束能力退化,建立约束混凝土本构模型。算例表明:与传统Mander约束混凝土本构模型相比,本文提出的本构模型能较好地模拟应力应变曲线下降段,较适合非对称配钢SRC柱的分析。(2)开展了6根L形配钢SRC矩形截面柱受压力学性能试验,并建立相应的有限元模型分析偏心率、长细比、腹板偏心、材料强度、配钢形式五个参数对L形配钢SRC柱力学性能的影响,分析了该类构件的裂缝开展过程、型钢和钢筋的应变发展过程及屈服顺序,和混凝土应力分布及流动规律。研究结果表明:极限承载能力状态下,L形配钢方式使SRC柱在约束极强区和约束极弱区所对应的角部率先出现裂缝,随着偏心率增大,其裂缝出现时间越早;此外,偏心率小于0.35时,受压区型钢翼缘处混凝土不会出现应力退化现象,因此建议荷载偏心率控制在0.35之内;同时,为了缓解应力集中,建议腹板偏心率控制在0.75以内;钢筋的屈服顺序为:受拉区为有腹板侧的钢筋先屈服,受压区为无腹板侧的钢筋先屈服;型钢的屈服从约束极弱区翼缘角部率先开始,并逐步向中部腹板延伸。此外,在各级荷载作用下混凝土仍符合平截面假定,型钢和混凝土在受拉区和受压区的分界线呈斜线。(3)基于极限强度理论以及实测混凝土的极限压应变,修正了受压区混凝土合力的等效系数。此外,基于本文所提的约束混凝土本构推导偏心荷载作用下的L形配钢SRC矩形截面柱承载力计算公式。算例表明:本文提出的L形配钢SRC矩形截面柱承载力计算方法在计算该类组合柱的承载力是具有较高精度。
其他文献
为改善预制拼装RC桥墩拼接缝的受力性能和耐久性,提高的拼装效率和施工安全性,提出采用现浇UHPC和榫卯混合连接的新型装配式桥墩接头构造,开展了1根整体现浇桥墩(编号ZT-1)、1根灌浆套筒和钢管剪力键混合连接的装配式RC桥墩(编号CFST-1)、2根不同接头位置的现浇UHPC和榫卯混合连接装配式RC桥墩(编号UT-1、UT-2)的拟静力试验研究,结合有限元拓展分析和理论分析,提出了现浇UHPC和榫
随着智能电网的大力建设,各家各户都逐渐安装上了智能电表。智能电表是智能电网数据采集的基础设备,承担着电能原始数据的采集、计量和传输任务。智能电表的自动抄表和通信功能可以让电力企业能够远程抄表和有减少人工消耗等好处。为了避免大量的智能电表直接远距离地将数据传输到控制中心导致的数据收集时间过长等问题,需要先将数据传输给数据聚合点(DAP)再传到控制中心。此外智能电表与DAP之间的距离也会影响网络的通信
依托福州某隧道扩挖工程,通过有限元与隧道模型试验,对既有双洞分离式四车道隧道原位扩建为八车道的受力与变形规律进行研究。利用Midas有限元软件进行三维数值模拟,研究了既有分离式双洞四车道隧道原位扩建为双洞八车道隧道的动态施工过程,依据相似原理开展隧道模型试验,对既有双洞隧道原位扩建的施工过程进行模拟,研究结果表明:(1)荷载释放系数(LDF)对数值模拟结果影响显著,当荷载释放系数为0.6时,能较准
本文以结构件用AZ61A镁合金为研究对象,应用ABAQUS有限元模拟软件,对尺寸为300mm×120mm×3mm的镁合金板材之间的MIG焊接过程进行仿真模拟。为了使模拟结果更加贴近实际焊接情况,采用响应面优化法(RSM)对双椭球热源进行优化,利用Design-Expert软件设计以前半球半径、后半球半径、椭球体宽度、热源效率为因素,焊接温度、焊缝熔宽作为评价指标的四因素五水平的中心复合设计(Cen
随着社会、经济的快速发展,人们在日常生活中对电能的依赖性越来越强,这就导致了对电网运行的安全性、稳定性、可靠性提出了更高的要求。而近几年国内外频繁发生的大停电事故不仅影响着人们的正常生活、社会的正常秩序、国家的科技安全,还造成了巨大的经济损失。事故研究结果表明,绝大多数大停电事故往往是由连锁故障引起的,其通常源发于一个简单的故障,发展过程中伴随着连锁跳闸的现象,由此可见连锁故障和连锁跳闸有很大的关
环境污染和化石能源危机已成为全球关注的重点,传统内燃机汽车的石油消耗既是能源危机的主要来源,同时排放的尾气也是造成大气污染的主要因素之一,因此,新能源汽车成为了交通工具的发展主流。出租车作为重要的公共交通工具之一,其电动化对节能减排具有重要意义,而电动出租车的快速发展中,充电站的建设是一个至关重要的基础工作,其建设的合理性直接影响着充电站的成本、盈利以及服务质量。因此,关于出租车充电站位置选择与充
电动汽车是未来汽车研究和发展的主要方向,具有广阔的市场前景。其驱动系统关键技术的发展近年来成为了研究的热点。相较于其它驱动形式的电动汽车,采用轮毂电机驱动的电动汽车由于集轻量化、电动化、集成化、高效化和空间布置合理化于一体,更具优势。轮毂电机作为电动汽车动力输出的核心部件,对其结构和工作性能要求很高。又由于其工作环境特殊,温度控制和机械强度问题同样不容忽视。因此,对轮毂电机的电磁结构设计、电磁场、
随着固定翼无人机的广泛应用,自主飞行任务越来越复杂和多样化,现存的导航控制算法多适应于二维平面的导航控制,较难满足复杂飞行任务,为使固定翼无人机具有精确的三维空间曲线导航控制性能,并具备自适应控制能力,本文提出并实现了一种基于强化学习的固定翼无人机三维空间曲线路径跟踪导航控制方法,主要研究工作如下:(1)根据直角坐标系中的三维空间(本文以锥形螺旋线为例)曲线数学表达式,推导出Frenet-Serr
城市地下空间的有限性使得顶管工程从原先的单一顶管发展至双线并行顶管。凭借顶管法在地下管道工程施工中的独特优势,并行顶管在我国城市隧道施工中得到广泛应用。通常并行顶管都采用断面和尺寸一致的顶管,但在一些功能、环境和需求不同的情况下,并行顶管隧道两管的断面形状和尺寸也存在差异。并行差异断面顶管施工也不可避免场地周围地表变形,当地表变形量超过一定的限值时将会影响顶管工程进度以及周边环境安全。因此并行差异
随着社会的发展,人们对便携式电子设备和电动汽车需求激增,极大地刺激了人们对高效和低成本能源存储系统的研究热情。镍锌电池作为一种新型的水系可充电电池,由于其输出电压高、能量密度大、资源成本低、安全环保等优势,显示出了巨大潜力。但不幸的是,镍锌电池也面临着镍基阴极材料导电率低和容量退化快,以及锌负极枝晶化严重等问题。同时,传统的基于镍的阴极电极,通常包含着不提供容量贡献添加剂和重的集电器,导致活性材料