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高强型钢混凝土柱的研究

林明强  
【摘要】:型钢混凝土结构(SRC)是钢筋混凝土(RC)中配置型钢(S)的一种组合结构。高强型钢混凝土结构(HSRC)是在构件中采用低合金高强度钢。高强度型钢的强度暂定义在Q400以上。高强型钢混凝土结构不仅具有承载力高、刚度大、抗震性能好、延性好、防火性能高的普通型钢混凝土结构的优点,而且可以有效的减小构件的截面,增大使用空间,减小结构自重,增加房屋高度和增大跨度,提高单位面积的承载力和经济效益。 本文较为系统的对高强型钢混凝土柱进行了试验分析和理论分析。首先对高强型钢混凝土轴压柱进行分析,得出高强型钢混凝土轴压柱的破坏过程与普通型钢混凝土的有所不同,普通型钢混凝土极限承载力公式已不再适用于高强型钢混凝土轴压柱。本文提出了一种新的理论回归公式。其二对高强型钢混凝土偏压柱进行分析,得出高强型钢混凝土偏压柱破坏特征跟普通型钢混凝土偏压柱有所不同,但是仍然可以用平截面假定来计算其极限承载力。本文根据均匀材料的偏压承载力计算公式,试验回归出型钢混凝土偏压承载力计算公式。其三对高强型钢混凝土剪切性能进行分析,得出其破坏机理同普通型钢混凝土,承载力有显著提高,规范公式过于保守。本文根据型钢混凝土破坏机理,推导出型钢混凝土粘结破坏时的受剪承载力计算公式。其四对高强型钢混凝土的抗震性能进行分析,得出其极限弹塑性变形位移角、环线面积、承载力在屈服后的稳定性、粘结滑移性、捏缩效应等都和普通强度的SRC构件相差不大。但总的吸收能量的能力,高强型钢SRC构件大于普通强度SRC构件。原因在于高强型钢SRC构件承载力增大,但变形能力却与后者相近,造成其功比指数P△明显增大。 本文利用有限元软件ANSYS对高强型钢混凝土柱进行了分析。


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