多腔钢管混凝土异形柱不同方向抗震性能试验研究

多腔钢管混凝土异形柱不同方向抗震性能试验研究

论文摘要

为研究多腔钢管混凝土异形柱在不同加载方向的性能差异,设计并制作了5个1/30缩尺多腔钢管混凝土异形柱模型试件,截面构造包括13腔体基本型截面和5腔体简化型截面,基本型试件包括沿截面长轴加载、短轴加载和与长轴成45°方向加载的试件,简化型试件包括沿截面长轴加载和短轴加载试件。采用拟静力试验方法,对各试件的破坏特征、滞回性能、承载力、刚度退化、延性以及耗能能力进行研究。结果表明:各试件屈服位移角均值为1/92,破坏位移角均值为1/30,具有良好的延性;对于基本型试件,随着加载方向由长轴转向短轴,承载力及耗能能力逐渐降低,不同加载方向的性能差异显著;简化型试件的承载力较基本型试件的小,但具有更好的延性,耗能能力相当,且不同加载方向性能差异较小。使用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,所得模拟结果与试验结果吻合良好,由此进一步分析了钢筋笼、轴压比以及混凝土强度对异形钢管混凝土柱受力性能的影响,结果显示:钢筋笼能够提高试件承载力;随着轴压比增大,试件延性和承载力逐渐降低;试件承载力随混凝土强度增大而增大。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 试验概况
  •   1.1 试验设计
  •   1.2 材料性能
  •   1.3 试验方案与测点布置
  • 2 试验结果及其分析
  •   2.1 破坏特征
  •     2.1.1 沿长轴加载
  •     2.1.2 沿45°方向加载
  •     2.1.3 沿短轴加载
  •   2.2 滞回性能
  •   2.3 承载力和延性
  •   2.4 刚度退化
  •   2.5 耗能性
  •   2.6 应变发展
  • 3 数值分析
  •   3.1 单元选取及网格划分
  •   3.2 本构关系
  •   3.3 接触关系
  •   3.4 边界条件及加载方式
  •   3.5 有限元分析结果
  •     3.5.1 分析结果校验
  •     3.5.2 破坏形态对比
  •     3.5.3 骨架曲线对比
  •   3.6 参数分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 殷飞,薛素铎,曹万林,董宏英,武海鹏

    关键词: 钢管混凝土柱,异形截面,加载方向,拟静力试验,有限元分析,抗震性能

    来源: 建筑结构学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51578020),北京市自然科学基金项目(8182005)

    分类号: TU398.9;TU352.11

    DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2017.0411

    页码: 150-161

    总页数: 12

    文件大小: 7827K

    下载量: 294

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    多腔钢管混凝土异形柱不同方向抗震性能试验研究
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