肢端钢片式空腹桁架式型钢异形柱框架节点拟静力试验研究

发布时间：2017-03-22 05:07

  本文关键词：肢端钢片式空腹桁架式型钢异形柱框架节点拟静力试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：混凝土异形柱结构是以T形、L形、十字形及Z形的异形截面柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构。通常异形柱的柱肢宽度与填充墙的厚度相同,采用异形柱代替传统的矩形截面柱,可以有效的避免柱子在室内的凸出,不仅可以增加房屋的实际使用面积和净空,并且为房间角部家具的布置和室内装饰装修提供了方便。混凝土异形柱结构体系更贴合实际使用,但混凝土异形柱框架结构梁柱节点核心区较普通框架结构薄弱,混凝土异形柱框架结构在强烈地震作用下常因核心区受到很大的剪力作用而发生核心区剪切破坏,从而限制了异形柱的建筑高度和适用范围。研究表明,在异形柱节点核心区增配型钢可以很好的解决这一问题,但在节点采用增配实腹式型钢时,在施工过程中需要在型钢上钻取大量孔洞以便梁主筋和核心区箍筋通过,这给施工带来了诸多不便。为了解决该问题,2012年潘文教授和陆兴鑫研究了一种肢端钢片式空腹桁架式型钢,并进行了该种型钢节点的有限元模拟分析。本文对上述的新型型钢进行了改进,在型钢上钻取几个孔洞并在孔洞处加插短钢筋,以便增加型钢与混凝土的粘结,改进后型钢称为打孔肢端钢片式空腹桁架式型钢。,并基于改进后的型钢做了如下工作：1.按照1：1模型制作了8个原型混凝土异形柱框架节点,其中包括3个普通钢筋混凝土异形柱节点,3个增配肢端钢片式空腹桁架式型钢节点,2个增配打孔肢端钢片式空腹桁架式型钢节点。2.基于L形的普通钢筋混凝土异形柱框架节点、增配肢端钢片式空腹桁架式型钢柱框架节点和增配打孔肢端钢片式空腹桁架式型钢柱框架节点进行了3组低周反复荷载拟静力试验。通过对8个1：1原型混凝土异形柱框架节点的实际施工的观察记录,分析研究这两种新型型钢异形柱节点的施工可行性,发现施工中存在的困难并提出解决措施以提高施工效率。基于3个L形混凝土异形柱框架节点在低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析研究各异形柱框架节点的裂缝开展、破坏过程、节点核心区的抗剪承载能力、滞回特性、耗能能力及刚度退化等抗震性能；并通过对比普通节点与增配型钢节点的各项抗震性能指标,得出增配型钢后异形柱节点核心区抗剪承载能力方面的作用效果,并为该类型的型钢异形柱节点后续的研究做参考。
【关键词】：异形柱 型钢混凝土 抗震性能 低周往复加载
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 课题研究背景与研究意义11-12
• 1.2 异形柱抗剪承载力研究现状12-15
• 1.2.1 钢筋混凝土异形柱抗剪承载力研究现状12-15
• 1.2.2 型钢混凝土异形柱抗剪承载力研究现状15
• 1.3 型钢异形柱简介15-20
• 1.3.1 常见的几种型钢异形柱简介17-18
• 1.3.2 肢端钢片式空腹桁架式型钢异形柱18-20
• 1.4 国内外型钢异形柱节点研究现状20-23
• 1.4.1 国内型钢异形柱节点研究现状20-22
• 1.4.2 国外型钢异形柱节点研究现状22-23
• 1.5 本文的主要研究内容23-25
• 第二章 试验设计与试验方法25-39
• 2.1 工程原型设计25-33
• 2.1.1 工程概况25
• 2.1.2 计算数据及参数25-27
• 2.1.3 PKPM计算结果27-33
• 2.2 试验方法33-34
• 2.3 试验装置与加载方案34-36
• 2.4 试验观测设计36-39
• 2.4.1 试验观测项目36-37
• 2.4.2 试验数据采集37-39
• 第三章 试件设计与试件制作39-69
• 3.1 试验目的39
• 3.2 试验概况39-40
• 3.3 试验节点的选取40-41
• 3.4 试件尺寸及配筋41-51
• 3.5 试验测点的布置51-57
• 3.6 试件制作57-67
• 3.6.1 试验材料及其力学性能57-59
• 3.6.2 试件施工过程59-67
• 3.7 本章小结67-69
• 第四章 L形异形柱节点抗震试验结果与分析69-105
• 4.1 试验过程分析69-75
• 4.1.1 L形钢筋混凝土异形柱节点破坏特征分析69-71
• 4.1.2 L形增配型钢异形柱节点破坏特征分析71-73
• 4.1.3 L形增配打孔型钢异形柱节点破坏特征分析73-75
• 4.2 梁端承载力、位移及其延性75-76
• 4.3 L形钢筋混凝土异形柱节点恢复力特征76-83
• 4.3.1 滞回曲线76-81
• 4.3.2 骨架曲线81-83
• 4.4 节点核心区混凝土应变83-86
• 4.5 节点核心区梁箍筋应变86-87
• 4.6 节点核心区型钢应变87-91
• 4.6.1 节点核心区型钢缀条应变87-89
• 4.6.2 节点核心区型钢钢板应变89-91
• 4.7 梁柱纵筋应变91-97
• 4.7.1 柱纵筋应变91-92
• 4.7.2 梁纵筋应变92-97
• 4.8 耗能能力97-98
• 4.9 刚度退化98-100
• 4.10 强度退化100-104
• 4.11 本章小结104-105
• 第五章 结论与展望105-107
• 5.1 结论105-106
• 5.2 展望106-107
• 致谢107-109
• 参考文献109-113
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文113

【参考文献】

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本文编号：260908