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《天津大学》 2005年
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方钢管混凝土框架抗震性能的试验与理论研究

王来  
【摘要】:在钢管混凝土结构的研究中,圆钢管混凝土的研究起步较早,已经取得了大量的研究成果,理论研究和工程应用日趋完善。而对方钢管混凝土结构的研究工作开展较晚,大都集中在基本构件的力学行为,而对方钢管混凝土框架结构整体工作性能的研究开展较少。本文通过拟静力试验,进行了方钢管混凝土柱子和方钢管混凝土框架的抗震性能的试验研究,在此基础上对方钢管混凝土的框架模型进行了非线性有限元分析,为方钢管混凝土结构抗震设计计算理论的建立奠定了基础。 1、方钢管混凝土柱子抗震性能的试验研究。按照不同的含钢率、长细比和轴压比,设计进行了9根方钢管混凝土框架柱的低周反复加载试验。研究方钢管混凝土框架柱在水平地震作用下的承载能力、滞回性能、延性与变形能力、刚度退化、耗能能力以及结构的破坏机制。研究表明,方钢管混凝土柱荷载-位移滞回曲线的图形具有较好的稳定性,曲线图形比较饱满,延性好,变形能力强,具有良好的耗能能力,表现出良好的抗震性能。 2、方钢管混凝土框架的抗震性能的试验研究。基于一榀三层两跨方钢管混凝土框架拟静力试验,分析了低周反复水平荷载下框架的承载能力、滞回性能、延性与变形能力、刚度退化、耗能能力以及结构的破坏机制,并根据顶层滞回曲线进一步得出了框架顶层骨架曲线及相应的恢复力模型。试验表明,框架荷载-位移滞回曲线是稳定的“梭形”,图形饱满,延性和变形能力较强,耗能能力好,承载能力高,满足一般延性框架的抗震性能要求。 3、钢管混凝土框架的抗震性能的非线性有限元分析。在试验基础上进行了理论研究,用非线性有限元方法分析框架,编写了六面体八节点等参元形函数、单元刚度矩阵等部分程序,将恢复力模型应用到混凝土弹性模量退化方程中。最后采用ANSYS对框架进行了有限元分析,从理论上得到了分析的滞回曲线,并与试验曲线进行了对比。结果证明,结合本文理论研究成果进行的非线性有限元分析取得了理想的效果。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU398.9

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【引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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9 韦灼彬;韩林海;;钢管初应力对方钢管混凝土力学性能影响的试验研究[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第九次年会论文集[C];2003年
10 谢振清;王先铁;郝际平;刘飞鹏;蒋路;;方钢管混凝土梁柱节点的研究现状[A];中国钢结构协会成立二十周年庆典暨2004钢结构学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周婷;方钢管混凝土组合异形柱结构力学性能与工程应用研究[D];天津大学;2012年
2 荣彬;方钢管混凝土组合异形柱的理论分析与试验研究[D];天津大学;2009年
3 仵建斌;方钢管混凝土结构粘结滑移基本性能研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 朱美春;钢骨—方钢管自密实高强混凝土柱力学性能研究[D];大连理工大学;2006年
5 韦灼彬;钢筋混凝土桩基梁板码头爆炸毁伤及抢修技术研究[D];天津大学;2005年
6 杨远龙;T形组合柱力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 杜喜凯;往复荷载作用下钢管混凝土柱性能试验及理论分析[D];天津大学;2010年
8 朱昌宏;带约束拉杆方形和矩形截面钢管混凝土短柱承载力与延性[D];华南理工大学;2010年
9 张国伟;钢管混凝土柱在地震作用下的累积损伤性能研究[D];湖南大学;2009年
10 刘建明;核心钢管外包钢骨混凝土短柱受压性能试验与理论研究[D];燕山大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦国鹏;无粘结预应力方钢管混凝土结构受力分析[D];东北大学;2008年
2 侯文龙;方钢管混凝土异形柱与钢梁节点性能试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
3 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
4 葛广全;方钢管混凝土异形柱与钢梁节点抗震性能研究及有限元分析[D];西安建筑科技大学;2011年
5 冯涛;设肋薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载性能有限元分析[D];中南大学;2010年
6 雷雨;水平荷载作用下方钢管混凝土板柱结构计算方法的研究[D];中南大学;2010年
7 万宁;方钢管混凝土受压短柱力学性能的分析[D];西南交通大学;2012年
8 李淼;新型方钢管混凝土梁柱节点抗震性能分析[D];沈阳工业大学;2014年
9 胡颖;水平力作用下方钢管混凝土板柱结构受力行为的研究[D];中南大学;2012年
10 毛君;方钢管混凝土组合框架结构抗震性能研究[D];中南大学;2012年
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