受火后外包钢加固钢管混凝土组合柱抗压性能分析

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maigansws
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
钢管混凝土组合柱是一种新型的结构形式,由于其具有承载力高、抗火性能强的特点,因此也被广泛应用于土木工程领域。目前,由于火灾后钢管混凝土组合长柱轴压性能的研究相对较少,因此,为了分析火灾作用对试件的损伤程度以及修复加固后试件的受力机理,本文将针对钢管混凝土组合长柱做以下研究:(1)本文共设计了 17组试件,其中未加固的7组,进行加固处理的有10组。首先结合国内外相关学者的研究选取了合理的热工参数,然后借助有限元软件ABAQUS建立了温度场有限元模型,分析了受火面数量等参数对试件温度场的变化规律,研究结果表明,随着受火时间的增加,温度的影响范围将逐渐扩大,外层混凝土劣化程度将进一步加剧,受火面数量为1面、2面(相邻或相对两面)、3面、4面时,对于试件的影响程度将有所不同,单面受火、相邻两面受火及三面受火均会造成试件发生材料偏心;(2)将温度场分析结果作为受力分析的初始条件代入力学分析模型当中,从而建立火灾后钢管混凝土组合长柱的力学分析模型,研究了受火时间、含管率等参数的变化对于试件承载力、变形模态的影响,研究结果表明,加固前后的试件在轴向荷载作用下均发生侧向弯曲,最终因发生失稳破坏而丧失承载能力;随着受火时间的增加,承载力将逐渐降低,受火120min后的试件承载力较常温情况下下降了 44.7%;试件含管率由4.5%增加至8%和12.6%时,承载力分别提高了 7.2%和13.9%;基于材料在不同温度下的强度折减情况,对钢管混凝土组合柱损伤程度进行了等级划分,依次为轻微损伤、中度损伤以及严重损伤;(3)受火后的钢管混凝土组合长柱性能将发生退化,因此,采用外包钢对受火后的试件进行加固处理。首先,选取典型算例对试件受力全过程进行分析,明确了不同受力阶段的应力分布状况,其次,提取并对比了不同参数下试件的荷载-挠度曲线与荷载-位移曲线,并以此为基础对试件的抗弯刚度及延性进行了计算;(4)以常温下钢管混凝土组合柱轴压承载力计算公式为基础,结合材料强度折减结果即可得到火灾后试件的轴压承载力计算公式;进一步地,对加固后的试件进行了参数分析,研究了外包钢厚度及缀板间距的变化对试件承载力的影响规律,通过回归分析建立了外包钢厚度、缀板间距与承载力影响系数之间的关系,最终建议了火灾后外包钢加固下钢管混凝土组合柱的轴压承载力计算公式。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
随着装配式建筑不断推广,预制混凝土夹心保温外墙板越来越多的应用到实际工程之中。拉结件作为连接内、外叶墙板的重要受力构件,是影响预制夹心保温外墙板力学和热工性能的重要因素,但市场上常用的几种拉结件存在着各种缺陷。为此,本文以传统拉结件为基础,提出了一种新型拉结件并对布置新型拉结件的预制夹心保温外墙体系在几种设计状况下的受力性能与夹心墙的热工性能数值模拟研究。主要研究内容如下:(1)对布置桁架式拉结件
学位
学位
在可持续发展战略提出以后,社会对于新能源方面的关注度显著提升。在此背景下,随着风力发电技术日益朝着大叶片、高功率及高塔架的趋势发展,风机塔架结构的整体可靠性问题日益突出。在其运行过程中,受制于风荷脉动效应的影响,便会对塔架结构造成相应的负面作用,导致其产生振动。近海风机也处于复杂的海洋环境,经受多种荷载共同作用,且有较为突出的周期性,在长期循环载荷的作用下,易发生疲劳破坏,尤其在强风浪影响下,便会