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《淺談低周反復(fù)荷載下預(yù)壓型鋼混凝土柱數(shù)值模擬和非線性分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文低周反復(fù)荷載下預(yù)壓型鋼混凝土柱數(shù)值模擬和非線性分析姓名:張濤申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:陳浩軍20090401摘要實(shí)際震害和工程抗震研究成果均表明,為使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,應(yīng)該使相應(yīng)構(gòu)件具有較大的變形能力,防止由于構(gòu)件特別是豎向承重構(gòu)件柱發(fā)生脆性破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。大量研究表明,軸壓比是影響柱受力性能及抗震承載力的最重要的因素。隨著軸壓比的增加,柱的變形能力將大大減弱。因此減小混凝土軸壓比是改善鋼筋混凝土柱抗震性能的有效措施。預(yù)壓型鋼混凝土柱就是充分利用組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過(guò)兩期施工,
2、使型鋼承擔(dān)了盡量多的軸力,減小外圍混凝土的軸壓比,從而使外圍混凝土受壓區(qū)邊緣的初始?jí)簯?yīng)變相應(yīng)減小,其達(dá)到極限壓應(yīng)變的過(guò)程得以延長(zhǎng),因而預(yù)壓型鋼混凝土柱具有良好的延性和抗震性能。本文在進(jìn)行預(yù)壓型鋼混凝土柱抗震性能研究過(guò)程中,采用ANSYS有限元軟件建立了預(yù)壓型鋼混凝土柱實(shí)體模型,通過(guò)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、軸壓比(n)、預(yù)壓比(m)等影響因素變化進(jìn)行柱的抗震分析,得到了對(duì)比結(jié)果。結(jié)果表明采用合理的預(yù)壓比(m),柱的滯回曲線更加飽滿,滯回環(huán)的面積更大,預(yù)壓型鋼混凝土柱的延性和抗震性更好。本文通過(guò)對(duì)普通鋼筋混凝土軸壓比限值的推導(dǎo)過(guò)程分析,
3、計(jì)算推導(dǎo)了預(yù)壓型鋼混凝土柱的軸壓比限值。正確地建立構(gòu)件的恢復(fù)力模型,反映其在低周反復(fù)荷載作用下的主要受力特征,對(duì)于結(jié)構(gòu)整體的抗震分析具有十分重要的實(shí)際意義。本文提出了預(yù)壓型鋼混凝土柱三線性恢復(fù)力模型,計(jì)算推導(dǎo)了模型相關(guān)參數(shù)。對(duì)進(jìn)一步研究預(yù)壓型鋼混凝土結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力反應(yīng)奠定了必要的基礎(chǔ)。綜上表明本文研究預(yù)壓型鋼混凝土柱的抗震性能具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:預(yù)壓型鋼混凝土柱滯回特性軸壓比預(yù)壓比有限元ABSTRACTTheearthquakedamageandaseismaticengineeringresearchha
4、sshownthatstnlcturewithwellearthqukeresistantperf0珊ance,componentsshouldhaVealargerdefbnTlationcapacitytopreVentstllⅡcturecollapsinginresultOfbrittleftactureOfpe叩endicularbearingmembers.A伊eatdealOf柚alysisandrcsearChindicatesthata)【ialcompressiOnisthemostimponantfac
5、tOftoeffectmechanicalbehavioraIldasemicloadbearingcapacityofcolumn.WiththeincreaseOfaxialcompression,thedefo冊(cè)ationcapacityOfcolumnswillbe伊eatlyweakened.Therefore,decrcasingaxialcompressionisanef!I’ectiVemeasuret0impr0VetheaseismicbehaViorOfreinforcedconcretecolumn.
6、Precompressedsteelreinforcedconcretecolumnstal【efulladVantageofthecharacteristicsofcompositestmctures,throu曲twostepsofconstruction,inreasingthebearingaXialforcesOfsteel,decreasingthea)(ialc:ompressionI。atioofexteriorconcrete.sothattheinitialcDmpressionstrainOftheed
7、geofexteriorconcretecompressedzoneisdecreased,theprocessofreachingthelimitsOfcompressiVestrainwillbeextended.ThereforeprecompressedsteelreinforcedconcretecolumnshavegooddefonIlationpropeny柚deanhquakeresistaIltpe響nnance.InresearchingtheeanhquakeresistaIltpe—’o珊aIlce
8、ofprecompressedsteelreinforcedconcretecolumns,theANSYSfiniteelementanalysissoftwarewasusedtOestablishprecompressedsteelreinforcedconcretecolumnsm