钢管钢骨混凝土组合柱抗震性能研究
Study on Seismic Performance of the Steel Tube Filled with Steel-reinforced Concrete Composite Column
随着城市的快速发展和自然灾害的频繁发生,建筑物向大空间、超高层的方向发展,人们对建筑物的结构要求也越来越重视.大量的地震灾害显示,房屋的倒塌,是造成人员伤亡和经济损失的一个直接的原因,而承载柱是一栋建筑物主要的受力构件,决定着该建筑在地震作用下是否会倒塌.因此,要求柱子在高轴压比的条件下,应该满足良好的承载能力和延性的要求.钢管钢骨混凝土组合柱综合了钢管混凝土柱和型钢混凝土柱的优点,进一步优化了柱子的受力性能,满足了现代结构的发展需求.本文利用ABAQUS有限元分析软件,对钢管钢骨混凝土组合柱进行了以下研究:在以往研究的基础上,进行了轴压试验的模拟和基于统一理论的轴压承载力理论公式的推导,并对计算值和试验值进行了对比,结果显示:计算值与试验值吻合较好,模型正确;选取强弱轴加载、混凝土强度、约束效应系数、钢材屈服强度、轴压比、剪跨比等因素为构件的变化参数,对钢管钢骨混凝土组合柱进行抗剪性能分析,并利用应力云图对构件各个阶段的受力机理进行了分析,结果显示:构件的强轴加载承载力比弱轴加载承载力高,增大构件的约束效应系数、钢材的屈服强度都可以有效的提高构件的承载力,增大轴压比和剪跨比会降低构件的承载力,而提高混凝土强度其承载力提高并不明显.选取约束效应系数和轴压比为变化因素,对构件的抗震性能进行模拟分析,结果显示:各构件的荷载-位移滞回曲线均稳定饱满,从骨架曲线上分析出提高构件的约束效应系数和减小轴压比可以明显的提高构件的抗震承载力、耗能能力和延性,且轴压比越高,延性下降的越快刚度退化和强度退化也随着约束效应系数的增大和轴压比的减小而越来越小.
- 作者：
- 李敏
- 学位授予单位：
- 沈阳大学
- 专业名称：
- 岩土工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 刘晓
- 中图分类号：
- TU398.9；TU352.11
- 关键词：
- 钢管钢骨混凝土柱；约束效应；轴压比；抗剪性能；抗震性能
- Steel tube filled with steel-reinforced concrete composite column；Constraint effect coefficient；Axial compression ratio；Shear behavior；Seismicperformance