空心普通和再生鋼管混凝土柱抗震性能的試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、鋼管混凝土是在鋼管中填充混凝土而形成的組合構(gòu)件，空心鋼管混凝土是采用離心澆注混凝土并通過(guò)蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的空心構(gòu)件。鋼管混凝土由于鋼管和混凝土兩種材料的相互作用，具有承載力高、塑性和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文針對(duì)框架柱的受力特性，進(jìn)行了空心普通和再生鋼管混凝土柱抗震性能的試驗(yàn)與理論研究。基于試驗(yàn)和理論分析成果，分別提出了空心普通和再生鋼管混凝土壓彎構(gòu)件骨架曲線(xiàn)理論模型和位移延性系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算方法。研究成果可以為結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng)分析

2、和抗震設(shè)計(jì)提供可靠的試驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　進(jìn)行了2根空心鋼管普通混凝土柱和1根空心鋼管可再生混凝土柱的滯回性能試驗(yàn)研究，得到了試件的荷載—位移滯回曲線(xiàn)。分析了各試件的破壞形態(tài)、骨架曲線(xiàn)、耗能性能和位移延性等抗震性能指標(biāo)。
　　荷載—位移骨架曲線(xiàn)是滯回曲線(xiàn)的包絡(luò)線(xiàn)，能較為直觀的反應(yīng)構(gòu)件在整個(gè)受力過(guò)程中的延性特性和強(qiáng)度變化，是衡量結(jié)構(gòu)抗震性能的重要依據(jù)。本文利用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行了空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件荷載—位移骨架曲線(xiàn)

3、的有限元模擬。通過(guò)驗(yàn)證的有限元程序分析了空心率、軸壓比、長(zhǎng)細(xì)比、含鋼率等參數(shù)對(duì)空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件荷載—位移骨架曲線(xiàn)的影響規(guī)律。
　　運(yùn)用瑞利—利茲法和極限平衡理論等方法，并結(jié)合框架柱的受力特點(diǎn)和破壞過(guò)程，進(jìn)行了空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件抗震性能的理論分析。提出了空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件荷載—位移骨架曲線(xiàn)三折線(xiàn)理論模型，并給出了各階段參數(shù)的理論計(jì)算方法。最后在骨架曲線(xiàn)理論模型的基礎(chǔ)上提出了空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件位移延性系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算方法