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钢板混凝土连梁抗震性能的试验研究

连梁是联肢墙结构及其组成的其它结构体系中重要的耗能元件,其承载力、延性和耗能能力对整体结构的抗震性能有重要影响。本文提出在钢筋混凝土连梁中配置钢板,利用钢板与钢筋混凝土共同抗剪,从而改善普通钢筋混凝土连梁抗震性能。论文完成了跨高比为1.5的4个试件与跨高比为2.5的2个试件共6个试件的模拟地震往复加载试验。试验结果表明,混凝土连梁中配置钢板不仅可以提高连梁的抗剪承载力,改善其延性和耗能能力,还可以避免混凝土连梁发生弯曲滑移破坏。连梁可能的破坏模式有弯曲破坏、弯剪破坏与剪切破坏三种形式。实测应变表明,在纵筋屈服以前,连梁正应变沿截面高度的分布基本满足平截面假定,但纵筋屈服后该假定不完全成立;由于弯剪裂缝的出现,连梁纵筋零应变点不在连梁跨中,而向受压区方向移动。基于实验结果,分析了6个试件中钢板本身抵抗的弯矩、轴力、剪力和箍筋分担的剪力在不同位移水平下的变化,并据此提出了钢板混凝土连梁抗剪承载力的计算公式。试验结果证明,在钢板两侧焊  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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钢板混凝土联肢组合剪力墙子结构抗震性能研究

采用钢连梁连接的钢板-混凝土联肢组合剪力墙是一种新型的组合结构体系,相关理论结果与试验研究发现:相比起传统钢筋混凝土联肢剪力墙,该结构在强震作用下,可达到多道抗震防线机制的目的,使钢材、混凝土材料的性能得以充分发挥,具备良好的抗震性能。本课题组在以往多层钢板混凝土联肢组合剪力墙试验研究基础上,探寻既经济可行、又能较真实模拟钢连梁与剪力墙间的受力与变形的试验方案,提出采用钢板混凝土联肢组合剪力墙子结构作为研究对象,便于反映不同参数对钢板混凝土联肢组合剪力墙结构体系抗震性能的影响。根据ACI318-2011、AISC341-2010、JGJ138-2016相关规定,基于先连梁后墙肢的预定屈服机制,设计了三个1/3缩尺1层半高度的钢板混凝土联肢组合剪力墙子结构体系,对其进行低周水平往复荷载试验研究。比较内置钢板采用高强摩擦型螺栓拼接式与焊接整体式时,或相同截面含钢率不同钢板-型钢暗柱配钢率比值时结构体系的抗震性能,主要根据试验现象及破...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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基于螺栓连接的钢板混凝土联肢组合剪力墙抗震性能研究

由钢连梁和组合钢板剪力墙组合而成的钢板混凝土联肢组合剪力墙体系中(Coupled composite steel plate wall,简称CCSPW),钢板混凝土组合剪力墙能以较小的截面尺寸承担较高的轴压力,并能够展现出较好的变形和耗能能力,钢连梁也具有良好的剪切耗能能力。同时,在钢连梁的耦合作用下,倾覆力矩和高轴压力共同作用下的墙体底部的集中损伤会得到一定的缓解。螺栓连接在保证结构整体性的同时有效避免残余应力的产生,且采用螺栓连接安装方便,施工工艺简单,因此,螺栓连接已在超高层建筑中得到了使用。现行的试验研究往往是单纯针对组合剪力墙或连梁进行研究,很少考虑连梁和墙肢间的耦合作用,而关于组合钢板剪力墙中螺栓连接的研究也很缺乏,因此,有必要更多地考虑CCSPW体系的相关研究,并在其中考虑连梁墙肢的耦合作用以及螺栓连接的影响。本文参考了AISC 341-2010、JGJ 138-2016等规范以及一些相关文献,研究了CCSPW体系...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北理工大学
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含钢率对焊接箍筋连梁抗震性能试验研究

通过拟静力往复加载试验和非线性有限元软件模拟计算研究了钢板-混凝土连梁中钢板厚度的改变对其抗震性能带来的影响。首先对连梁的发展历程进行了比较详细的论述。其次在加载试验过程中制作了三个连梁试件,三个试件的钢板厚度分别为8mm、10mm和12mm,之后详细写了试验研究的部分,介绍了从制作模板、钢筋成型、绑扎钢筋到浇筑混凝土的整个制作试件的过程。描述了加载过程中试件的破坏过程,通过试件的承载力退化、滞回曲线、骨架曲线分析了试件的承载力特征、变形特点和耗能能力。通过试件连梁的纵筋应变图和正截面应变图说明了试件基本满足平截面假定。对钢板进行了内力计算,从而分析了在加载过程中钢板的自身抵抗弯矩以及钢板承担的剪力的变化情况。运用ADINA软件对连梁进行了有限元模拟计算。在建模过程中制作了三个钢板厚度分别为8mm、10mm和12mm的钢板-混凝土组合连梁,之后加入了各个材料参数,设定了边界条件,施加荷载设置为往复荷载,对试件进行自由网格划分。最...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北理工大学
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含钢率对梳齿钢板连梁抗震性能试验研究

为提高高层建筑结构体系中连梁斜截面抗剪承载力,满足截面强剪弱弯的设计要求,探索出梳齿钢板混凝土组合连梁。在连梁中配置钢板可使斜截面抗剪承载力大幅提高,于钢板端部开设齿缝可以适应墙肢水平箍筋的布置,便于施工且节约成本。制作3组模型比例为1:2,跨高比为1.5,钢板厚度分别为8mm、10mm、12mm的梳齿钢板混凝土组合连梁试件进行拟静力试验,结合试验数据对试件的承载能力、变形能力、耗能能力、应变分布及钢板内力进行分析,并运用ADINA有限元分析软件进行数值模拟计算。综合试验及有限元结果表明:梳齿钢板混凝土组合连梁承载力高,3个试件对应极限荷载分别为510k N、344k N、370k N,高于普通钢筋混凝土连梁斜截面抗剪设计值(260k N),组合连梁试件强度及刚度退化较慢,塑性变形能力及耗能能力良好。钢板齿缝根部应变较小,不会沿齿缝根部出现剪切破坏面。若保证荷载有效传递,梳齿钢板承担荷载及承担荷载占总荷载的比例均随连梁含钢率的增...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北理工大学
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含钢率对改进焊接箍筋钢板—混凝土组合连梁的抗震性能研究

为了解决小跨高比剪力墙连梁的抗剪超限及墙肢中箍筋布置的问题,提出了改进的焊接箍筋钢板连梁。在混凝土连梁之中内置钢板,并在钢板焊接箍筋及拉结钢筋,作为锚固区位置墙肢中的箍筋。钢板连梁充分利用了钢材的抗剪承载能力,以达到在连梁出现弯曲破坏,形成塑性铰时,连梁的抗剪尚处于弹性工作状态。并能在较大外力作用下,表现出良好的延性。完成了3个缩尺比例为1:3的改进焊接箍筋钢板连梁-剪力墙试件低周往复水平拟静力加载试验,采用位移控制加载。试件以钢板厚度为变化参数,分别为8mm、10mm和12mm,跨高比、锚固长度等均不作变化。试验结果表明,含钢率较高的连梁表现出更为出色的变形能力,且拥有更高的延性。内置钢板的钢筋混凝土连梁,在试件达到屈服之后,能够在梁端形成塑性铰,进入承载力强化阶段,滞回曲线较为饱满。基于非线性有限元分析软件Adina,对三个试件分别建立了数值分析模型模型,结果表明,钢板厚度对连梁混凝土的破坏过程和范围影响不大。而钢板本身的损...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>