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钢骨混凝土异形短柱承载力和延性的研究

李哲  
【摘要】:近年来,异形柱框架结构的研究在我国已经取得了不少的研究成果。现有的研究资料表明,异形柱框架结构具有的突出优点,如质轻,使用面积大等,缺点是相对于矩形柱受力性能和延性较差。因此,如何保持在现有截面大小的情况下,同时提高异形柱受力性能及延性具有重要的工程意义。 综合钢筋混凝土异形柱和钢骨混凝土矩形柱的特点,本文首次提出在异形柱中加入钢骨,通过试验研究和数值仿真分析对钢骨混凝土异形短柱的承载力和抗震性能进行了研究。本文所做的主要工作有: 研究了钢骨混凝土异形短柱的抗震性能。通过钢骨和钢筋混凝土异形短柱的对比试验,分析钢骨混凝土异形短柱的破坏形态和滞回曲线特性,研究了轴压力系数、配箍率、配骨率和剪跨比等因素对钢骨混凝土异形短柱延性的影响,得出了各影响因素与延性系数的关系曲线。本文根据试验结果、在满足一定延性的基础上,提出了钢骨混凝土异形短柱的轴压比限值。 研究钢骨混凝土异形柱的轴压承载力。通过对钢筋混凝土与钢骨混凝土异形柱做轴向受压承载力的对比试验,得出在增加少量钢骨的情况下,承载力明显提高的结论,并提出了钢骨L形和T形短柱的轴压承载力计算公式,计算结果和试验值吻合较好。 研究钢骨混凝土T形短柱的抗剪承载力。分析了剪跨比、轴压比、配骨率、配箍率等因素对抗翦承载力的影响,得出了基于累加强度法的钢骨混凝土T形短柱的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。 运用有限元软件对钢筋和钢骨混凝土异形柱轴向受压和钢骨T形短柱抗剪性能进行数值仿真分析。结果表明,有限元软件计算结果与试验结果吻合较好。由于试验试件数量有限,本文同时运用有限元软件对8根考虑配骨率和剪跨比变化的钢骨混凝土T形短柱进行仿真试验分析。


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