装配式钢筋混凝土框架柱冲击性能究

发布时间：2023-04-01 10:08

　　近年来,随着装配式建筑结构的大力推广,广泛应用的装配式钢筋混凝土框架结构存在遭受偶然性或事故性冲击破坏的可能,而作为主要的竖向承重构件的装配式钢筋混凝土框架柱的抗冲击性能对整个结构体系的抗冲击性能影响至关重要,因此亟待对其冲击性能进行深入研究,从而为装配式钢筋混凝土框架结构的抗冲击设计提供必要参考。本文主要通过落锤冲击试验与数值模拟的方法,对PC框架柱及RC框架柱的破坏效应及动态响应进行了深入研究,具体开展的工作如下:(1)依据规范和相关文献并结合实际工程设计了RC和PC框架柱的冲击试验方案,包括RC和PC框架柱的设计和制作、试验装置的设计以及量测装置的布置等。同时对钢筋、混凝土块及灌浆料进行了材性试验,获取了实测抗拉、抗压强度。(2)利用落锤试验机对3个RC框架柱和5个PC框架柱进行了落锤冲击试验,并利用高速摄像机对试件的裂缝发展过程进行了记录和分析。通过研究试件的冲击试验现象、破坏模式、冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线、钢筋及混凝土的应变时程曲线、耗能能力等,探讨了不同冲击能量、冲击速度以及轴压比对PC框架柱和RC框架柱动态响应和破坏效应的影响规律,并对PC框架柱与RC框架柱的动态...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冲击荷载下钢筋混凝土柱动态响应研究现状
        1.2.2 冲击荷载下钢筋混凝土柱损伤评估方法研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 本文研究的技术路线
第2章 装配式钢筋混凝土框架柱落锤冲击试验方案
    2.1 引言
    2.2 试件的设计与制作
    2.3 试验装置及采集系统
        2.3.1 落锤冲击试验机
        2.3.2 轴力加载装置
        2.3.3 采集系统
    2.4 测量装置及方案
        2.4.1 纵向钢筋应变的测量
        2.4.2 表面混凝土应变的测量
        2.4.3 位移的测量
        2.4.4 冲击力及支座反力的测量
        2.4.5 裂缝宽度的测量
        2.4.6 测量步骤
    2.5 本章小结
第3章 装配式钢筋混凝土框架柱落锤冲击试验分析
    3.1 引言
    3.2 冲击试验现象分析
    3.3 试验结果分析与讨论
        3.3.1 试件破坏模式
        3.3.2 主要试验数据
        3.3.3 冲击力、支反力-时程曲线分析
        3.3.4 跨中位移-时程曲线分析
        3.3.5 冲击力、支反力-跨中位移曲线分析
        3.3.6 应变-时程曲线分析
    3.4 本章小结
第4章 装配式钢筋混凝土框架柱冲击性能数值模拟
    4.1 RC柱、PC柱数值模型的建立
        4.1.1 RC柱有限元模型的建立
        4.1.2 PC柱有限元模型的建立
    4.2 材料模型
        4.2.1 混凝土材料模型
        4.2.2 钢筋材料模型
    4.3 初始及边界条件
        4.3.1 接触定义及边界条件
        4.3.2 轴力施加及初始速度的设置
    4.4 数值模拟与试验结果的对比验证
        4.4.1 冲击力-时程曲线对比验证
        4.4.2 跨中位移-时程曲线对比验证
        4.4.3 试验破坏现象对比分析
    4.5 参数化分析
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间参与的课题与发表的论文
致谢



本文编号：3776946