无黏结预应力型钢混凝土框架梁静力性能试验研究及有限元模拟

无黏结预应力型钢混凝土框架梁静力性能试验研究及有限元模拟

论文摘要

为研究无黏结预应力型钢混凝土(UPSRC)框架梁的静力性能,对4榀UPSRC框架梁试件进行了竖向静载试验,主要的变化参数为框架梁中普通钢筋用量、型钢用量以及框架柱尺寸。对其裂缝发展、破坏模式、荷载-位移曲线、普通钢筋及型钢应变、无黏结筋应力变化等进行了分析。结果表明:UPSRC框架梁整体呈"梁铰"破坏机制,梁端及跨中出现塑性铰,截面转动能力强;达到极限荷载时,跨中及梁端受拉钢筋均屈服,部分受压钢筋屈服,型钢受拉翼缘基本屈服,受压翼缘则处于弹性工作状态;极限荷载后,UPSRC框架梁仍有较高的承载能力;无黏结筋应力增量与跨中挠度呈良好线性关系,且已有规范计算方法低估了UPSRC构件达到极限状态时无黏结筋的应力增量值;与型钢用量及框架柱截面尺寸相比,改变普通钢筋直径对UPSRC框架梁的极限荷载以及裂缝宽度的影响最为显著。利用ABAQUS有限元软件对试验进行了数值模拟。经分析发现,该模型可较好地模拟竖向荷载作用下UPSRC框架梁的力学性能。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 试验概况
  •   1.1 试件设计
  •   1.2 材性试验
  •   1.3 试验装置及加载制度
  •   1.4 测点布置
  • 2 试验结果及其分析
  •   2.1 裂缝发展
  •   2.2 破坏模式
  •   2.3 F-δm曲线
  •   2.4 钢材应变
  •   2.5 预应力增量
  •   2.6 截面应变分布
  • 3 有限元分析
  •   3.1 有限元模型
  •   3.2 结果比较
  •     3.2.1 荷载-跨中位移曲线
  •     3.2.2 裂缝开展及分布
  •     3.2.3 型钢、钢筋应力云图
  •     3.2.4 无黏结筋应力增量
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姚刚峰,熊学玉

    关键词: 预应力型钢混凝土框架,无黏结预应力,静载试验,有限元模拟

    来源: 建筑结构学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 同济大学建筑工程系,同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51178328,51578400),上海市科学技术委员会科研计划(16DZ1201602)

    分类号: TU398.9

    DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2017.0583

    页码: 104-112

    总页数: 9

    文件大小: 2297K

    下载量: 316

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