部分贯通式方CFST柱-RC梁节点轴压和受剪性能分析与承载力计算方法研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:crazy5555
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
方钢管混凝土(CFST)柱与梁连接施工方便,便于实现建筑功能;与相等截面面积的圆CFST柱相比,抗弯刚度更大,更适合作压弯构件,因此在国内外工程中得到了广泛运用。目前,通常采用RC环梁或者钢牛腿连接CFST柱与钢筋混凝土(RC)梁,建筑不美观或焊接工作量大。采用部分贯通式CFST节点,即在节点方钢管开较大孔可方便梁筋贯通,实现梁端弯矩的传递,节点整体性强。本文在内隔板加劲方CFST柱轴压试验研究的基础上,对内隔板加劲和斜拉肋加劲部分贯通式方CFST柱-RC梁节点的轴压和受剪性能进行了大量有限元和理论分析,主要工作如下:①完成了 7个方CFST柱的轴压试验,研究参数包括加劲形式(斜拉肋和内隔板)、内隔板数量(0,1和2)和是否设置柱纵筋,并对试验现象和荷载-位移曲线进行了分析。研究结果表明,设置内隔板可以提高试件的承载力。②利用ABAQUS软件建立了 86个内隔板加劲方CFST柱的有限元模型进行轴压性能分析,分析参数包括内隔板的数量、内隔板厚度、内隔板中央孔径、内隔板间距、钢管厚度、钢板屈服强度、节点钢管厚度和混凝土强度。探明了内隔板与柱的组合作用机理,提出了内隔板加劲方CFST柱的轴压承载力公式,公式预测值与试验结果和有限元计算值吻合较好。③建立了 138个内隔板加劲方CFST柱-RC梁中节点的有限元模型进行了轴压试验模拟,分析参数包括RC梁梁宽、内隔板厚度、内隔板中央孔径、内隔板间距、节点钢管厚度、节点钢管开孔高度、钢板屈服强度和混凝土强度。探明了内隔板与RC梁的作用机理,提出了节点钢管开孔高度的设计建议,以及内隔板中节点的轴压承载力公式,公式预测值与有限元计算值吻合较好。④提出了斜拉肋加劲的部分贯通式方CFST柱-RC梁节点构造形式。建立了 510个斜拉肋加劲节点的有限元模型进行轴压试验模拟,分析参数包括加劲方式、RC梁梁宽、节点类型、节点斜拉肋厚度、节点钢管厚度、节点钢管开孔高度、钢板屈服强度和混凝土强度,对节点钢管开孔高度给出了建议,提出了斜拉肋加劲节点的轴压承载力公式,公式预测值与有限元计算结果吻合良好。⑤建立了 70个斜拉肋加劲部分贯通式方CFST柱-RC梁节点的有限元模型进行受剪试验模拟,分析参数包括RC梁梁宽、轴压比、节点斜拉肋厚度、节点钢管厚度、钢材屈服强度、混凝土强度和节点钢管开孔高度;提出了斜拉肋加劲节点的受剪承载力公式,公式预测值与有限元计算结果吻合良好。
其他文献
风机塔筒和叶片结构需要抵抗重现期为50年的荷载极值,设计时应考虑极端风速下的停机状态和非极端风速下的运行状态。停机状态风机荷载极值可采用建筑结构荷载极值方法进行估计,运行状态风机荷载极值受到气动性能和控制策略影响,其估计方法应予以特别研究。日本规范基于2MW左右小型风机荷载特性研究,提出运行风机荷载极值计算经验公式,具有物理意义明确和计算快捷的优点,但应用于日益普及的5-10MW大型风机时估计精度
学位
随着国际社会对生态环境及气候异常的重视,减少化石能源的利用,加速可再生能源的开发已经成为了全世界范围内的共识。在这种背景下,风能因其具有资源丰富、清洁无污染等优点成为了最有前景的替代能源之一。在海上风电场的建设过程中,电缆成本占比9%左右,因此对电缆排布进行优化以减小电缆投资成本是风电场优化中的一个重要部分。另一方面,风经过风机盘面会伴随着尾流区域的风速减小以及湍流强度的增大,这被称为风电场的尾流
学位
山地建筑大量存在并被广泛使用,然而山地结构的抗震性能研究仍不充分。掉层剪力墙结构作为山地结构运用最广泛的形式之一,目前针对其抗震性能的研究大多基于数值模拟,相关的试验研究亟需补充,且刚度比对掉层剪力墙结构抗震性能的影响尚未可知。本文采取振动台试验和有限元分析相结合来探究掉层剪力墙结构的抗震性能以及刚度比对其抗震性能的影响。主要完成的研究工作如下:(1)采取结构相似原理,以缩尺比例1/8设计了两个不
学位
下击暴流是一种雷暴天气中较为常见的非平稳极端风,其在近地面风速变化剧烈,破坏力极强。近年来随着电网的进一步建设,输电线路跨越的地区愈发复杂,输电塔线遭受下击暴流的破坏的概率显著提升。现有的研究已经在下击暴流对输电塔的影响取得了一些进展,但由于下击暴流风场的复杂性,许多问题亟待解决。以浙南地区的实测项目为背景,论文围绕风场实测、重构和非稳态下击暴流作用下输电塔响应的参数影响分析等方面展开了研究,论文
学位
混合连接节点作为一种抗震性能良好的预制装配式节点,具有自复位能力强、耗能能力良好等优点。当前国内外学者主要针对普通跨度的混合连接节点开展研究,而在现代城镇建设中,大跨度预制框架结构逐渐表现出重大需求。因此,课题组基于自复位和裂缝双控制的预应力设计新原则,将混合连接节点推广于大跨度领域中,提出新型大跨预应力混合连接节点装配式框架,为大跨度预应力装配式结构的发展及推广应用奠定一定的基础。本文以新型大跨
学位
我国西南地区已建和待建一批大型水利工程,水库每年的周期性蓄水与放水会在库区地层中产生水位涨落影响区,导致场地内的土体应力和变形状态发生变化,进而对库区周边的建筑地基产生不利影响。本文依托金沙江白鹤滩水电站北门移民新近回填土地基工程,采用单元体试验、模型试验和数值模拟相结合的方法,对水位涨落条件下新近回填土地基中桩基承载特性进行研究,分析水位涨落环境对于桩周土体的软化和沉降规律的影响,以期为大型库区
学位
螺旋桩作为一种纵截面异形桩,其通常由中心圆轴和螺旋叶片两部分组成,与传统的实心和开口圆桩相比,其能够提供更高的抗拔和抗压承载力。通过对桩头同时施加扭矩和向下的压力,从而将这种桩“拧入”土中。因其具有施工方便、安装后即可承载、又可回收利用等优势,近年来得到广泛的关注。然而之前的研究主要是在忽略螺旋桩安装效应的前提下开展的,当考虑安装效应时,研究又主要聚焦在对砂土密实度的扰动程度上,关于粘土中螺旋桩安
学位
自1992年以来,中国一直坚持和发展绿色建筑,并且随着“碳达峰”及“碳中和”目标的提出,建筑行业对低碳环保、可持续、“绿色”的建筑材料的要求越来越高,对符合绿色建筑要求的材料的也需求越来越多。原竹有着良好的力学性能,是天然的绿色建筑材料。由于存在技术性难题,竹结构目前在一些小型项目中应用较多,在大中型项目中的应用较少。为早日实现“双碳”的目标,应该大力发展和推广竹结构。本文以原竹为研究对象,结合试
学位
公路桥梁、机场路面等混凝土结构长期承受疲劳荷载,会严重影响结构的安全性和耐久性,而纤维的掺入能够明显抑制混凝土裂缝的产生与发展,提高混凝土的强度韧性及疲劳性能。聚丙烯纤维是稳定性好、质轻、分散性好的常用纤维之一,聚丙烯纤维混凝土(polypropylene fiber-reinforced concrete,简称 PFRC)的基本力学性能明显优于普通混凝土,广泛应用于实际工程中。本课题组通过大量的
学位
高强钢相对于普通结构钢而言,强度更高,在建筑结构中使用可以节约材料、降低成本和提升抗震性能。随着我国炼钢技术的进步,和“碳达峰、碳中和”双碳战略的推进,高强钢在建筑结构中的应用逐步增多,尤其是Q460高强钢,已经被大量应用到大跨或高层等结构中。但Q460高强钢在高温下弹性模量和屈服强度会迅速下降,使得高强钢结构在火灾下容易丧失稳定性和承载力。当前钢结构抗火设计方法是针对普通结构钢提出的,而Q460
学位