l形鋼骨混凝土異形柱受力性能的研究

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1、沈陽(yáng)建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文L形鋼骨混凝土異形柱受力性能研究姓名：侯曉曦申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：徐亞豐2011-03碩士研究生學(xué)位論文摘要I摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)住宅建筑的舒適度、實(shí)用性等提出了更為苛刻的要求。鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)與建筑使用功能以及美學(xué)較好的結(jié)合，如在異形柱中加入鋼骨，能夠提高柱承載力及抗震性能，可以有效地?cái)U(kuò)大異形柱的應(yīng)用范圍。鋼骨混凝土異形柱不但有鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)，而且還兼有鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。鋼骨混凝土異形柱的發(fā)展前景廣闊，具有重要的研究意義。本文在本課題組以往試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上

2、，利用有限元ANSYS軟件對(duì)不同含鋼率的L形鋼骨混凝土異形柱進(jìn)行了軸壓的模擬，在此基礎(chǔ)上將L形鋼骨混凝土異形柱與同截面形式的L形鋼筋混凝土異形柱進(jìn)行對(duì)比分析，又對(duì)不同長(zhǎng)細(xì)比下的軸壓試件、不同含鋼率的單向偏壓試件、不同偏心距下的單向偏壓試件進(jìn)行了模擬分析。以此來(lái)研究L形鋼骨混凝土異形柱較鋼筋混凝土異形柱的優(yōu)越性，含鋼率、長(zhǎng)細(xì)比對(duì)L形鋼骨混凝土異形柱軸壓受力性能的影響，以及含鋼率、偏心距對(duì)L形鋼骨混凝土異形柱單向偏壓受力性能的影響。利用MATLAB數(shù)值積分法編制了適用于計(jì)算L形鋼骨混凝土異形柱正截面承載力的非線性程序，以分析各因素對(duì)構(gòu)件承載力的影響規(guī)律和探討實(shí)用設(shè)計(jì)方

3、法。在軸壓作用下，構(gòu)件的極限承載力隨著含鋼率的增加而增大；普通鋼筋混凝土異形柱在加入型鋼后承載力大幅度提高，且鋼骨混凝土異形柱的破壞呈現(xiàn)出明顯的彈塑性；在一定的研究范圍內(nèi)，長(zhǎng)細(xì)比的變化對(duì)試件極限承載力的影響不明顯，但極限荷載對(duì)應(yīng)的位移隨著長(zhǎng)細(xì)比的增加而增大；不同含鋼率的單向偏壓試件破壞符合小偏心受壓破壞的特征，驗(yàn)證了用ANSYS模擬的正確性和準(zhǔn)確性；試件在單向偏壓作用下的承載力隨著偏心距的增大而減小，鋼骨翼緣離加載點(diǎn)越近，變形越大。由非線性程序可知，在其它條件不變的情況下，構(gòu)件的極限承載力隨偏心距的增大而減??；隨含鋼率的增大而增大；隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大；隨

4、肢長(zhǎng)厚比的提高而增大；有翼緣的構(gòu)件極限承載力比無(wú)翼緣時(shí)有所提高。最后，探討了L形鋼骨混凝土異形柱的實(shí)用設(shè)計(jì)方法，為工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：L形鋼骨混凝土異形柱；受力性能；極限承載力；有限元；數(shù)值積分法碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofthenationaleconomyandtheimprovingofpeople’slivingconditions,peopleexpectmuchfromcomfortandpracticalityofresidentialbuildings.Reinforce

5、dconcretespecial-shapedcolumnstructurescombinebuildingfunctionwithaesthetics.Special-shapedcolumnjoinedinsteelwillraisethecolumnbearingcapacityandaseismicperformance,andcaneffectivelyexpandthescopeofapplicationofthespecial-shapedcolumns.Steelreinforcedconcretespecial-shapedcolumnshave

6、notonlyprominentadvantagesofreinforcedconcretespecial-shapedcolumnstructures,butthecharacteristicsofsteelreinforcedconcretestructures,fosteringstrengthsandcircumventingweaknesses.Steelreinforcedconcretespecial-shapedcolumnshavebroaddevelopmentprospectsandimportantresearchsignification

7、.L-shapedsteelreinforcedconcretecolumnsofdifferentsteelratiosunderaxialcompressionhavebeensimulatedbyfiniteelementANSYSsoftware,whichisbasedonthepreviousexperimentalstudyofourresearchgroup.Onthisbasis,thedifferencebetweenL-shapedsteelreinforcedconcretecolumnsandL-shapedreinforcedconcr

8、eteco