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《中南大学》 2011年
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钢管混凝土柱—钢混凝土组合梁平面框架抗火性能研究

周林超  
【摘要】:本文对常温和高温(火灾)下钢-混凝土柱组合结构的受力性能进行深入的理论分析,主要工作如下: (1)提出适用于常温下ABAQUS有限元分析的混凝土本构关系模型,根据圆钢管混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线试验结果,确定ABAQUS中混凝土塑性损伤本构模型的膨胀角为40°;提出适用高温下ABAQUS有限元分析的钢材和混凝土热-力耦合本构关系模型,根据圆钢管混凝土柱的抗火性能试验结果,确定钢材和混凝土热-力耦合本构关系具体表达式。 (2)利用ABAQUS软件对栓钉剪力连接件进行推出静力仿真分析,计算结果与试验结果吻合较好,在此基础上,进行大量的参数分析,提出用于计算栓钉抗剪极限承载力和荷载-滑移曲线的计算公式。 (3)利用ABAQUS软件建立钢-混凝土组合梁有限元模型,对钢-混凝土组合梁的荷载-挠度曲线和荷载-滑移曲线进行模拟与试验结果吻合较好。 (4)基于给定钢材和混凝土热工参数,利用ABAQUS软件建立钢管混凝土柱、钢-混凝土组合梁、钢-混凝土组合框架温度场有限元模型,模拟其火灾时间-温度曲线,计算结果与实测结果符合较好。 基于钢材和混凝土热-力耦合本构关系模型,利用ABAQUS软件建立高温下(火灾下)钢管混凝土柱、钢-混凝土组合梁、钢-混凝土组合框架有限元模型,模拟了各种试件的火灾时间-变形曲线,计算结果与实测结果符合较好。 (5)在验证高温下(火灾下)组合结构有限元模型正确性的基础上,考察荷载水平、混凝土强度、钢材强度、含钢率和保护层厚度对钢-混凝土组合梁抗火性能的影响,结果表明保护层厚度是影响钢-混凝土组合梁抗火性能的最主要因素;考察轴压比、混凝土强度、钢材强度、含钢率和保护层厚度对钢管混凝土柱抗火性能的影响,结果表明保护层厚度是影响钢管混凝土柱抗火性能的最主要因素;考察荷载水平、混凝土强度、钢材强度、含钢率和保护层厚度对钢管混凝土柱-钢混凝土组合梁平面框架抗火性能的影响,结果表明保护层厚度是影响钢-混凝土组合框架抗火性能的最主要因素。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU398.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李大稳;钢管混凝土短柱力学性能研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 李永进;韩林海;;中空夹层钢管高性能混凝土压弯构件力学性能研究[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
9 王来;王青;尹燕霞;;钢管混凝土构件抗火性能研究综述[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄永辉;钢管混凝土拱桥拱肋病害机理与影响分析及吊杆更换技术研究[D];华南理工大学;2010年
2 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯波涛;钢管混凝土轴压短柱的承载力研究[D];河南理工大学;2010年
2 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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2 黄辉辉;开口钢管混凝土柱及叠合开口钢管混凝土柱的局部受压试验研究[D];重庆大学;2005年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 赵均海;顾强;马淑芳;;钢管混凝土偏心受压承载力的试验及理论研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 高立堂;无粘结预应力砼板火灾行为的试验研究及热弹塑性有限元分析[D];西安建筑科技大学;2003年
2 王勇威;千米承压材料的制取与力学性态研究[D];重庆大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 韦建刚;钢管混凝土对称弯压拱分支点失稳问题研究[D];福州大学;2002年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 艾迪华;;钢管混凝土轴心受压柱徐变试验研究[J];四川建材;2007年05期
10 林伟军;胡德军;王月娥;;钢管混凝土柱施工技术[J];浙江建筑;2007年S1期
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1 庞金昌;吴志红;张丽霞;余佳;申启飞;;高温下钢管混凝土柱非线性有限元分析研究[A];2008中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会论文集[C];2008年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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10 撰稿 张美薇;谈祖棪:在建筑行业里默默耕耘的实干家[N];广东建设报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 卢明奇;钢管混凝土结构三维非线性有限元分析和设计理论的研究[D];天津大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨永辉;薄壁钢管混凝土柱轴心受压承载力性能的有限元分析与研究[D];合肥工业大学;2010年
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4 周林超;钢管混凝土柱—钢混凝土组合梁平面框架抗火性能研究[D];中南大学;2011年
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8 侯晓英;超长高层钢管混凝土结构温度作用分析[D];郑州大学;2002年
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