钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究
高强钢筋混凝土框架梁柱组合件抗震性能试验研究的开题报告
高强钢筋混凝土框架梁柱组合件抗震性能试验研究的开题报告一、研究背景随着近年来地震频发的情况,建筑结构的耐震性成为了各国城市建设的重点方向。
在钢筋混凝土结构中,梁柱组合件作为结构的主要承载构件,其抗震性能直接关系到整体结构的耐震水平。
高强钢筋混凝土框架梁柱的耐震性能研究一直是建筑结构力学领域的重要研究方向。
在目前的国内外研究中,对于高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能研究还存在一些亟待解决的问题。
二、研究内容本研究拟通过试验研究的方式,探究高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能。
具体研究内容如下:1.设计高强钢筋混凝土框架梁柱组合件试件,确定试验方案。
2.进行高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能试验,获取试验数据。
3.利用试验数据,分析高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能。
4.比较高强钢筋混凝土框架梁柱组合件与传统梁柱组合件的抗震性能,探讨高强钢筋混凝土的应用前景。
三、研究方法本研究将采用试验研究的方法,通过设计高强钢筋混凝土框架梁柱组合件试件,进行抗震性能试验,并通过数据分析得出高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的性能指标,以此评价其抗震性能。
四、研究意义本研究将探究高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能,对于改进和提高钢筋混凝土结构的设计、施工和抗震性能具有重大意义。
一方面,本研究将为高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的实际应用提供科学依据,并为其在实际工程中的设计和施工提供技术支持;另一方面,本研究将为建筑结构的抗震设计提供一定的参考依据,为建筑结构的耐震性能提升提供理论支持。
五、预期成果本研究预期将完成高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的试验工作,获取试验数据,分析高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的抗震性能,并与传统的梁柱组合件作比较分析,得出高强钢筋混凝土框架梁柱组合件的性能指标,为钢筋混凝土结构的设计和施工提供技术支持,并为建筑结构的抗震设计提供一定的参考依据。
型钢超高强混凝土柱节点抗震性能试验研究的开题报告
型钢超高强混凝土柱节点抗震性能试验研究的开题报告【开题报告】一、选题背景钢混凝土结构已成为现代建筑领域中的主流结构形式,而超高层建筑的兴起更是对其安全性和经济性提出了更高的要求。
其中,柱节点作为钢混凝土结构中的主要受力构件,其抗震性能直接影响到整个结构的耐震能力。
基于此,本研究将要对型钢超高强混凝土柱节点的抗震性能进行试验研究,从而探究其抗震能力,为现代钢混凝土结构的设计和实践提供理论依据。
二、研究内容与目标本研究主要针对型钢超高强混凝土柱节点的抗震性能进行试验研究。
具体而言,将通过构建型钢超高强混凝土柱节点的试件进行静力加载和地震模拟试验,研究该节点在地震作用下的承载能力、变形性能、破坏机理等。
研究目标为探究型钢超高强混凝土柱节点在地震作用下的抗震性能,为相关结构的设计和应用提供理论依据。
三、研究方法与流程本研究将采用试验研究的方法进行。
首先,将根据相关标准设计试验方案,并制作型钢超高强混凝土柱节点试件。
其次,将进行静力加载试验和地震模拟试验,并通过测试仪器收集试验数据。
最后,将对试验结果进行数据分析和处理,得出结论和建议。
具体流程如下:1.文献综述和理论分析2.试验方案的设计和试件制作3.静力加载试验和地震模拟试验4.试验数据收集和处理5.对试验结果进行分析和结论总结四、预期成果本研究预计能够得出型钢超高强混凝土柱节点在地震作用下的承载能力、变形性能、破坏机理等方面的重要数据和结论,从而为钢混凝土结构的设计和应用提供理论依据。
五、研究意义1.能为现代的钢混凝土结构的设计和实践提供重要的理论指导和参考。
2.能够提高型钢超高强混凝土柱节点在地震作用下的抗震能力和安全性。
3.能够推进国内钢混凝土结构领域的发展和创新。
六、研究进度安排1.前期工作:文献综述和理论分析(2个月)2.中期工作:试验方案设计和样品制作(3个月)3.后期工作:试验数据收集和分析,成果整理和论文撰写(4个月)4.预计论文撰写时间:3个月。
高强度钢材钢框架梁柱节点抗震性能研究
西安理工大学学报 Journal of Xi'an University of Techno logy (2019) Vol. 35 No. 2
DOI: 10. 19322/j. cnki. issn. 1006-4710. 2019. 02. 009
高强度钢材钢框架梁柱节点抗震性能研究
高志远,郭宏超,王德法,梁刚
但是节点承载力和初始转动刚度有所降低。国外对
于该型节点的研究较早且都主要是试验研究,对于
采用有限元软件进行研究分析的仍然较少。
收稿日期:2018-10-11 基金项目:国家重点实验室科学研究计划资助项目(2017ZZKT-8);陕西省科技厅自然科学基金资助项目(2018JM5006);
陕西省教育厅重点实验室科学研究计划资助项目(2018ZZKT-8)
一定的 或 法 。但是采用有 模拟可
上 ,因此采用有
具有一定的
研究 。
本文主要是对华南理工大学王鹏等试验节点采
用Abaqus 6. 13
有
模拟
,并将Abaqus
的结果与试 出的结论
研究,
证有
模型的正确性,然后采用高强钢分
析节点抗震性能。
1有限元模型
试验中设计了 5个梁柱角钢连接节点试件,加载
方式为单调加载,其编号为SA-1.SAS-1.SAS-2.SAS-
ulation
在实际工程中,运用的全部梁柱连接都处于完 全刚性和理想较接之间,而作为带加劲肋顶底角钢 是一种独特的钢结构节点连接形式,随着钢材强度 的提高,节点域展现出一种新的特性。
近几年来高强钢越来越被广泛关注,但大多局 限于构件,材料,力学方面的研究,对于梁柱节点抗 震方面的研究相对较少。文献[1]中试验表明,结构 的承载力和延性性能指标受节点脆性破坏的影响非 常大,试件发生破坏时节点的承载力和延性指标难 以满足设计要求。文献[2]对腹板螺栓连接型梁柱 连接节点进行了研究,研究表明腹板螺栓对节点抗 震性能有一定的提升。文献[3]进行了多组足尺节
钢骨_方钢管高强混凝土柱抗震性能试验研究
土木工程学报
CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL
Vol. 44 Jul.
No. 7 2011
钢骨-方钢管高强混凝土柱抗震性能试验研究
朱美春1,2 刘建新1 王清湘3
( 1. 上海师范大学,上海 201418; 2. 同济大学,上海 200092; 3. 大连理工大学,辽宁大连 116024)
作者简介: 朱美春,博士,副教授 收稿日期: 2009-09-25
的抗震性能进行了广泛的研究,但是大多数都是针对 轴压比较小或混凝土强度较低的情况。国内一些学 者进行了较高轴压比下高强混凝土组合柱抗震性能 的研究,发现高轴压比下组合柱的延性并不理想: 叶 列平等[1]对混凝土强度等级为 C60 的钢骨混凝土柱 的滞回性能 进 行 了 试 验 研 究,试 验 结 果 表 明,当 轴 压 力较大( 轴压比大于等于 0. 4) 时,试件表现为受压破 坏特征,有 的 试 件 还 出 现 了 黏 结 破 坏,混 凝 土 大 范 围 退出工作,抗震性能很差。吕西林等[2]进行了方钢管 混凝土柱抗震性能的试验研究,混凝土强度等级最高
摘要: 通过 14 根组合柱试件在高轴向压力和低周反复水平荷载作用下的试验,研究了钢骨-方钢管高强混凝土柱 的抗震性能。试验结果表明,该组合柱滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力; 轴压比、混凝土强度、宽厚比、含骨率 等参数对组合柱的极限承载力和刚度具有显著影响,但是延性和耗能主要受轴压比和含骨率影响,其中轴压比是 最主要的因素; 钢骨的加入使方钢管高强混凝土柱的位移延性系数有了显著提高,但是当内填混凝土强度很高时, 为了满足抗震设计的要求,保证组合柱具有良好的延性,仍有必要对其轴压比的限值作出规定。研究成果可为钢 骨-方钢管高强混凝土柱在高烈度地震区的应用提供参考。 关键词: 组合柱; 抗震性能; 延性; 轴压比; 高强混凝土 中图分类号: TU398 + . 9 文献标识码: A 文章编号: 1000-131X( 2011) 07-0055-09
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究共3篇
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究共3篇钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究1钢筋混凝土框架节点是框架结构中的一个重要节点,对于整个建筑的抗震性能有着重要的影响。
因此,对于其抗震性能的研究及设计方法的探索具有重要的现实意义。
本文将分析钢筋混凝土框架节点的设计方法和影响节点抗震性能的因素,并探讨钢筋混凝土框架节点抗震性能的提升方法。
一、设计方法1.节点类型钢筋混凝土框架节点类型多样,常见的节点种类包括平面节点、层间节点、T型节点等。
在设计中应根据实际需要选用合适的节点。
2.节点剪力传递方式节点剪力传递方式包括弯曲剪力传递、抗剪剪力传递和综合剪力传递等。
其中,弯曲剪力传递是一种常用的节点剪力传递方式,能够提高节点的刚度和承载能力。
3.节点加劲方式节点加劲措施能够提高节点的刚度和承载能力,常见的加劲方式有竖向钢筋加劲、水平钢筋加劲和预应力加劲等。
其中,预应力加劲能够提高节点的刚度和强度,从而提高整个结构的抗震性能。
4.节点布置节点布置应尽量符合抗震设计的要求,常见的布置方式有节点对称布置、节点集中布置和节点分散布置等。
在设计中应根据具体要求选择合适的节点布置方式。
5.节点材料选择节点材料的选择应根据抗震设计要求进行,通常包括钢筋、混凝土、预应力钢丝等。
在选择材料时应考虑强度、耐久性和可靠性等因素。
二、影响节点抗震性能的因素1.节点形式不同形式的节点对结构的抗震性能有重要影响。
一些节点形式繁琐、构造复杂,如T型节点,使得节点易发生局部破坏。
2.节点尺寸节点尺寸的大小直接影响节点的承载能力,当节点的尺寸过小时,会降低节点的承载能力,从而影响结构的整体抗震性能。
3.节点连接方式节点连接方式的种类繁多,在抗震性能的影响中也是十分关键的。
一些节点连接方式没有进行合理设计,使得节点的连接处易出现弱点,影响结构的整体抗震性能。
4.材料质量结构的材料质量是影响节点抗震性能的因素之一。
如果材料本身的质量不好,则可能导致节点的承载能力、刚度等方面的问题。
型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究 精品
型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究摘要近年来,我国经济总量迅速增长,建筑技术水平不断提高。
随着城市人口数量剧增,为了缓解城市建设用地紧张,大量城市均已建成或正在建设数百米高的建筑。
混合结构体系在这一背景下应运而生。
混合结构兼具钢结构与混凝土结构的优点,能够充分发挥型钢与混凝土两种材料的特性,在抗震性能及建筑适用性方面具有无可比拟的优势。
混合结构作为一种新兴的建筑结构体系,虽然已经被国内外大量高层建筑采用,但是在实际应用过程中仍然存在一些问题,这些问题的存在限制了混合结构体系的推广应用。
目前的研究主要集中在型钢混凝土柱-钢(钢筋混凝土)梁节点抗震性能上,对于能够简化型钢混凝土梁柱节点施工工序的新型梁柱节点构造形式研究较少。
梁柱节点是结构的关键部位,受力复杂,其性能直接关系到整体结构的抗震性能。
我国现有规范及实际工程中,梁柱节点均采用节点核心区水平箍筋穿过梁型钢腹板孔洞的构造形式,但是在实际施工过程中,水平箍筋弯钩难以穿过梁型钢腹板孔洞,这给施工工序及质量保证带来了难题及隐患。
本文通过改进现有型钢混凝土梁柱节点构造形式,在规范规定的节点构造形式的基础上,提出了两种梁柱正交及一种梁柱斜交的改进型节点构造形式。
将一种普通节点形式(SRCJ-01)、三种新型的节点形式(SRCJ-02,SRCJ-03,SRCJ-04)以及同尺寸、同配筋的钢筋混凝土梁柱节点(RCJ)制作试件,进行低周反复荷载作用下的拟静力试验,研究其抗震性能。
根据试验现象及量测的数据,对比了各节点形式在低周反复荷载作用下的破坏形态、极限承载力、强度退化规律、滞回特性、耗能性能及关键部位应变分布等。
对比结果表明:各试件均发生了梁端塑性铰破坏,节点核心区保持完好,证明了“强柱弱梁强节点”的设计原则的正确性;型钢混凝土梁柱节点的承载力、延性、耗能能力等方面均明显优于钢筋混凝土节点;采用U形箍筋的SRCJ-02的极限承载力和抗震性能均优于SRCJ-01,这证明了使用U形箍筋替代闭合箍筋的构造形式是合理可行的;腹板开矩形孔的SRCJ-03在承载力方面略有不足,但是其等效粘滞阻尼比系数均大于其他试件,证明了其具有良好的耗能性能;梁柱斜交的SRCJ-04的极限承载力优于其他试件,延性处于其他试件之间,证明了该梁柱斜交节点构造形式是合理的。
正交钢骨砼节点抗震性能试验研究
节 点 。 京 市建 筑设 计研 究 院和 清华大 学进 行 了这 北
方面的研究, 出了《 提 钢骨混凝土结构设计规程》 中 建 议 的节 点 的连接形 式 ,即 R C粱 内的部 分纵筋 可
焊接在 S C柱 钢 骨伸 出 的钢牛 腿上 。 R 徐 州 国际 商厦 由高 18米 的双塔楼 组成 , 徐 8 是
Ba e msCr sig C lmn e p n iua l o sn on  ̄P r e dc lry
Q D n m- I GY  ̄ I 0由 r J g M ̄ m n N hr g Y NG o  ̄ g HA G S an ^ uc i #
l 前 言
2 试 件设计 及试 验 情况
维普资讯
1 0
江苏建筑
20 年第 1 ( 02 期 总第 g 期 ) 4
正交钢骨砼 节点抗震性 能试验研究
钱冬江 蒋永生 椠 书 亭
燕 国强
( 南大 学土木 工 程学 院 东
南 京 209) 10 6
( 徐州 市建 筑设计 研 究 院
徐 州 2 17) 202
点 的应 用 和研究 较 多。我 国常采用 R C梁一 S C柱 R
试件所用混凝土实测 的力学性 能指标见表 1 。 表 1
立方 体强 度
抗 压 强度
弹性 模量
厶 ( /m ) Nr a
3 . 22
表 2
(/ m) N m 。
1 . 60
Et f :N
3 0 0 .1 x14
[ 摘 要 ] 针对实际工程中出现的钢筋混凝土梁内 部分纵筋穿过柱钢骨翼缘的十字型节点, 对其受力. 眭能和试件破坏过
程 进行 了试验研 究, 井分析 了这种节. 最抗震性 能, 出了两种 柱翼缘 开孔 处加强钢板的结构形式。 提
钢骨超高强混凝土框架节点抗震性能研究的开题报告
钢骨超高强混凝土框架节点抗震性能研究的开题报告
一、项目背景与研究意义
钢骨超高强混凝土框架结构是近年来国内外建筑界普遍重视的一种新型抗震型结构体系,是将钢骨混凝土和超高性能混凝土融合在一起,采用节点配合技术连接的一种抗震型结构体系,具有优异的力学性能和抗震性能。
本研究旨在通过对钢骨超高强混凝土框架节点抗震性能的研究,提高建筑设计的合理性和抗震性,实现结构的更加安全可靠。
二、研究内容和方法
本研究的研究内容主要包括以下方面:
1. 分析钢骨超高强混凝土框架节点的基本构造和设计要求;
2. 研究钢骨超高强混凝土框架节点的抗震性能,包括节点的强度和刚度,及节点在地震作用下的变形性能;
3. 对比不同节点连接方式对抗震性能的影响;
4. 运用有限元分析软件建立模型,对节点抗震性能进行仿真分析,获取节点结构在不同工况下的力学性能以及受力效应的分析结果。
三、研究计划和预期成果
本研究计划的总时限为12个月,分为三个主要阶段,分别是理论分析、实验研究和数据处理、结论总结等。
预期成果:
1. 对钢骨超高强混凝土框架节点的抗震性能进行深入研究,全面掌握节点强度、刚度,以及节点在地震作用下的变形性能;
2. 对不同节点连接方式的抗震性能进行研究,深入了解不同组合方式对节点抗震性能的影响;
3. 运用有限元分析软件建立模型,对节点抗震性能进行仿真分析,获取节点结构在不同工况下的力学性能以及受力效应的分析结果。
本研究预期能为构建更加安全可靠的钢骨超高强混凝土框架结构提供支持,并在相应领域做出一定的贡献。
钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能研究
钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能研究钢骨超高强混凝土(C100及以上)结构(简称SRUHSC)能充分发挥钢骨及超高强混凝土材料的各自优势,兼具良好的抗震延性及高承载力的双重优点,在地震区的高层、超高层建筑中具有广阔的应用前景。
因此,钢骨超高强混凝土结构抗震性能的研究逐渐引起国内外学者的重视。
由于超高强混凝土的脆性及截面破坏特征,混凝土一旦开裂,裂缝面光滑,骨料咬合作用削弱明显,对抗剪机制产生影响。
因此,从材料本构及抗剪机理的层面分析,钢骨超高强混凝土组合结构的抗震性能与钢骨普通混凝土组合结构的抗震性能是有所区别的,相应的设计指标与设计方法也应是不同的。
然而,国内外基于超高强混凝土(C100及以上)的钢骨混凝土结构抗震性能的研究较少,相关规范对钢骨超高强混凝土(C100及以上)结构的抗震设计准则及构造措施也未作出规定。
这一现状阻滞了钢骨超高强混凝土结构的推广及其应用。
本文依托国家自然科学基金“基于延性的型钢超高强混凝土框架结构体系抗震性能与抗震设计关键技术研究”,深入研究了钢骨超高强混凝土边节点抗震性能及抗剪机理,为后续框架结构的弹塑性分析及设计理论的形成奠定了重要基础。
主要研究内容总结如下:1、开展22组钢骨超高强混凝土边节点试件抗震性能试验研究,包括钢骨超高强混凝土柱-钢骨混凝土梁框架结构边节点抗震性能试验研究,以及钢骨超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁框架结构边节点抗震性能试验研究,系统研究了轴压比、配箍率及含钢率对钢骨超高强混凝土边节点破坏形态、破坏过程、滞回性能、延性、耗能能力、刚度退化、强度退化等抗震性能的影响,分析各影响参数的耦合作用、对构件力学性能的影响过程及影响机理。
试验结果表明:对于此种类型的边节点,轴压比对其抗剪承载力的影响规律以0.38为分界点,为论证试验结果的准确性,本文根据库伦破坏准则、莫尔圆理论推导出复合应力状态下节点核心区混凝土的抗剪强度计算模型,从而求解出该分界点的数值。
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着人们对建筑结构安全性的日益重视,抗震性能成为建筑结构设计与施工的重要指标之一。
当前,钢管混凝土结构与剪力墙结构作为新型建筑结构类型,其在抗震性方面具有一定的优势。
其中,钢管混凝土结构具有强度高、韧性好、施工快、重量轻等优点;而剪力墙结构则能够有效地抵抗地震力的水平荷载。
因此,两种结构类型的组合应用,将能够更好地提高建筑结构的抗震性能。
在钢管混凝土边框与剪力墙组合结构中,节点处是两种结构类型的连接点。
钢管混凝土边框与剪力墙结构节点的抗震性能直接影响到整个建筑结构的抗震性能。
因此,研究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能,是提高整个建筑结构抗震性能的重要途径之一。
二、研究目的和内容本文的研究目的是:通过试验研究的方法,探究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能,以提高建筑结构的抗震性能。
本文的研究内容主要包括以下两个方面:1. 钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
在试验室中搭建钢管混凝土边框与剪力墙组合结构,进行静力试验和动力试验,获取节点的受力性能和变形性能指标。
2. 基于试验结果的数值模拟分析。
通过有限元软件建模,模拟钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的受力性能和变形性能,分析试验情况下的节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
三、研究方法和步骤本文的研究方法主要包括试验研究和数值模拟。
试验研究是本研究的主要手段,可以获取较为真实的节点受力和变形情况。
数值模拟则可以对试验结果进行进一步分析,获取节点的更多性能指标。
本文的研究步骤如下:1. 确定研究的钢管混凝土边框与剪力墙组合结构的构造方案,包括结构的尺寸、材料和截面型号等。
2. 搭建试验台架,进行钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
试验方案包括静力试验和动力试验两个部分。
3. 分析试验结果,获取节点的受力性能和变形性能指标,包括节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
混凝土框架边节点抗震性能分析
混凝土框架边节点抗震性能分析摘要:运用ABAQUS软件对型钢再生粗骨料混凝土框架边节点进行分析,当粗骨料取代率为100%时,分别研究在不同轴压比和不同核心区体积配箍率下框架边节点的抗震性能。
在建立骨架曲线基础上的分析数据及结果表明:轴压比与核心区的体积配筋率对结构抗震性能有很大影响。
关键词:型钢再生粗骨料混凝土;框架边节点;有限元分析;抗震性能当今社会越来越注重绿色建筑理念,为贯彻可持续发展,许多国内的研究者致力于对再生混凝土的材料性能进行研究,但对于再生混凝土还有许多需要我们去探究的地方。
型钢混凝土结构承载能力较好,并且延性比普通混凝土结构高,在耐久性、耐火性方面更胜一筹,所以频繁的被应用于高层,甚至超高层建筑中。
在我国乃至世界,混凝土都是用量最大的建筑材料,在建筑行业的快速发展下,充分利用废弃材料,在建筑施工时使用型钢再生混凝土[1],不仅可以节省资源,而且符合绿色建筑理念。
在科技与计算机技术的飞速发展下,对问题的探究不再拘泥于传统的试验,我们可以通过运用有限元软件建立模型进行模拟分析。
这样不仅节省材料,还可以节省许多时间。
本文主要通过ABAQUS[2]有限元软件分析,研究再生粗骨料取代率为100%的型钢再生混凝土框架边节点,在不同轴压比下、不同核心区体积配箍率下的抗震性能。
1型钢再生混凝土有限元模型运用ABAQUS软件建立的型钢混凝土框架边节点有限元模型如图1所示。
1.1再生混凝土本构关系。
借鉴过镇海[3]和肖建庄[4]混凝土应力应变曲线,算出在不同轴压比和不同核心区体积配筋率下的抗拉、抗压强度。
(1)再生混凝土的单轴受压应力应变曲线y=ax+(3-2a)x2+(a-2)x3x≤1y=x/[b(x-1)2+x]x >1式中、,其中εc是再生混凝土峰值应变;fc是再生混凝土抗压强度,N/mm2;a、b的取值与粗骨料取代率r(%)有关,关系为:a=2.2×(0.748r2-1.23r+0.975);b=0.8×(7.6483r+1.142)。
高强钢骨混凝土框架柱的抗震性能
1 试 验 及 分 析
1 试 件 参数 1 共做了 l 0根框架柱的低周期 反复荷载试验 , 柱 截 面尺寸及配筋情况见图 1试件其 他参数 见表 1 . .
图 1 柱I面尺寸、 簦 钢筋 配 置 厦加 载 简 围
Fi 1 Sie,se sp sio d l dig o olm n g z teldi o l n an oa n fc u s i
混 凝 土 框 架 柱 及 高 强 钢 筋混 凝 土 框 架 柱 比较 的 基 础 上 , 高 强 钢 骨 混 凝 土 框 架 的变 形 能 力 、 能 对 耗 性能 、 累积 损 伤 模 型等 进 行 了研 究 , 果 表 明 , 强 钢 骨 混 凝 土柱 具 有 良好 的抗 震 性 能 . 结 高
曲线 .
试件屈服 前按 荷 载控制 , 3 加 载 , 1 分 级 每 级
荷载循 环 1 ; 件 屈 服后按 位移控 制加 . 次 试
本次试验 试 件 的 破 坏形 态 主 要 有 3种 : :
3 0及 = 1 7 、 义 轴 压 比 较 小 的 试 件 的 破 坏 .5 名
J n 2 00 2 a
VO 2 N0 l 3.
文章 编 号 :1 0 .0 6 2 0 ) 1D 6 -4 0 f 3 2 ( 0 2 0 -0 7 I i )
高 强钢 骨混 凝 土框 架柱 的抗震 性 能
蒋 东 红 ,王 连 广 刘 之 洋
采北 大 学 督源 与 土 木 工程 学院 ,正 宁 沈 阳 1 00 2 沈 阳 建 筑 工程 学 院 ,辽 宁 沈 阳 1 04
形态 为弯 曲破 坏 ; =1 7 , 义轴 压 比较 大 的试 .5 名
混合高强钢框架节点抗震性能参数分析
performance of this new type of steel frame joint,finite element analysis of the joints of the hybrid high—strength steel frame is carried
out on the basis of the existing tests and the main parameters of the girder webs and flange thickness. The results show that with the
K eywords:high strength steel;hybrid high strength steel fram e;seismic performance;finite element
E.m ail:zhazh2017@ 163.com
在 截 面承载 能 力 相 同 的条 件 下 ;采用 高 强 钢 构 件 可 以减小 构件 的截 面尺 寸 ,减少 钢材 的用 量 ,同时 也解 决 了厚 板 焊接 的难 题 ,提 高 经 济 效 益 。但 高强 钢 由于 屈服 强度 提 高 、屈 强 比变 大且 断后 伸 长 率 变 小 … 、应 力应 变 曲线 中 屈 服 平 台缩 短 甚 至 消 失 , 这 些都 将影 响高 强 钢 受 弯构 件 的变 形 能 力 ,在 抗 震 设 计时 应 给予重 点考 虑 。
高强混凝土框架结构节点的试验研究
高强混凝土框架结构节点的试验研究一、研究背景高强混凝土在建筑结构中的应用越来越广泛,尤其是在框架结构中的应用更是成为了一种趋势。
然而,高强混凝土框架结构节点的抗震性能一直是研究的热点之一。
因此,对高强混凝土框架结构节点的试验研究具有重要意义。
二、试验目的本次试验的目的是研究高强混凝土框架结构节点的力学性能及其抗震性能。
三、试验设计本次试验采用三悬臂梁节点作为研究对象,试验设计如下:1.试验模型试验模型采用钢筋混凝土柱、梁和板构成,其中梁和板采用高强混凝土。
2.试验参数试验参数包括节点类型、节点尺寸、混凝土强度等。
3.试验载荷试验载荷采用静力加载和地震模拟加载两种方式。
静力加载采用等静力法,地震模拟加载采用三维振动台。
4.试验数据采集试验数据采集包括节点变形、应力、位移等。
四、试验过程1.试验前准备试验前,需要制作好试验模型,并对其进行质量检查和标记。
同时,需要准备好试验设备和工具。
2.试验操作试验操作包括试验模型的安装和试验载荷的施加。
在试验过程中,需要及时采集试验数据,并对试验模型进行观察和记录。
3.试验结果分析试验结果分析包括试验数据的处理和分析,以及结论的得出。
五、试验结果通过试验,得到了高强混凝土框架结构节点的力学性能及其抗震性能。
试验结果表明,高强混凝土框架结构节点具有较好的抗震性能。
六、结论本次试验研究了高强混凝土框架结构节点的力学性能及其抗震性能。
通过试验结果分析,得出了结论:高强混凝土框架结构节点具有较好的抗震性能。
这对于高层建筑的抗震设计和建设具有重要意义。
钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的开题报告
钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的开题报告一、选题背景和研究意义地震是世界各国普遍面临的自然灾害。
在地震中,建筑物的震损严重程度直接影响到人民生命财产安全。
因此,针对地震灾害,提高建筑物的抗震能力显得尤为重要和紧迫。
目前,钢纤维高强混凝土被广泛运用于工程领域中,其具有高强度、高韧性、高耐久性等优势。
而框架结构作为经典的建筑结构形式,在抗震方面具有较好的韧性和延性。
因此,将钢纤维高强混凝土应用于框架结构中,可以提高结构的抗震能力。
然而,实际工程中结构边节点常常面临着更为严峻的地震荷载,如何提高钢纤维高强混凝土框架边节点的抗震性能,成为当前研究的重要问题。
本研究旨在探究钢纤维高强混凝土框架边节点的抗震性能及其影响因素,为工程实践提供相关参考和建议。
二、研究内容和方法本研究主要内容包括:1. 钢纤维高强混凝土材料性能测试:通过对钢纤维高强混凝土的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等材料性能进行测试,为后续结构试验提供基础数据。
2. 钢纤维高强混凝土框架试验:设计不同边节点连接方式的钢纤维高强混凝土框架,施加不同级别的地震荷载,探究结构的抗震性能及其受力机制。
3. 数值模拟分析:基于ABAQUS软件对实验中的钢纤维高强混凝土框架进行数值模拟分析,通过模拟结果分析结构的受力分布和变形情况,并对试验结果进行验证。
4. 影响因素分析:综合考虑结构形式、节点连接方式、混凝土强度、纤维含量等影响因素,探究这些因素对结构性能的影响规律和影响大小,并提出相应的建议。
三、预期成果和意义预期成果:1. 获取钢纤维高强混凝土材料性能数据。
2. 系统研究钢纤维高强混凝土框架边节点的抗震性能。
3. 探究边节点连接方式对结构抗震能力的影响规律和影响大小。
4. 提出优化结构和连接方式的建议。
意义:1. 提高钢纤维高强混凝土框架结构边节点的抗震性能,为减轻地震灾害损失做出贡献。
2. 在工程实践中提供相关技术指导和经验总结。
3. 为钢纤维高强混凝土材料的应用拓展提供参考。
钢-混凝土组合框架抗震性能及地震弹塑性反应研究的开题报告
钢-混凝土组合框架抗震性能及地震弹塑性反应研究的开题
报告
一、研究背景:
随着城市化进程的不断加快,高层建筑的兴建越来越多。
地震作为一种突发自然灾害,对于高层建筑的抗震性能要求越来越高。
而钢-混凝土组合框架作为一种新型结构体系因其具有刚度、韧性和稳定性等独特优点于近年来逐渐得到了广泛应用。
本研究旨在探究钢-混凝土组合框架的抗震性能及地震弹塑性反应研究,为高层建筑的抗震设计提供重要的参考。
二、研究内容:
1. 总结钢-混凝土组合框架的分类及特点。
2. 分析钢-混凝土组合框架的抗震性能、破坏形态、蠕变性能及其与地震因素的相互作用规律。
3. 探讨钢-混凝土组合框架的地震弹塑性反应,通过有限元方法对结构进行模拟分析,得出关键位移、塑性区分布等参数。
4. 识别结构的瓶颈,提出结构改进建议,提高钢-混凝土组合框架的整体抗震能力和稳定性。
三、研究方法:
1. 文献综述:通过查阅国内外相关文献,总结钢-混凝土组合框架的发展历程、分类以及研究现状。
2. 数值模拟:通过有限元软件建立钢-混凝土组合框架的三维模型,进行地震响应分析,得出关键参数及破坏形态。
3. 结构改进:根据模拟分析结果,针对性的提出钢-混凝土组合框架的结构改进建议。
四、研究意义:
通过本研究,可以全面了解钢-混凝土组合框架的抗震性能及地震弹塑性反应特征,提高结构安全可靠性,为高层建筑的抗震设计及结构优化提供一定的理论基础。
大型单列式主厂房钢骨混凝土边节点抗震性能研究
大型单列式主厂房钢骨混凝土边节点抗震性能研究刘元文;魏文飞;甘来【摘要】本文对某一单列式厂房中的顶层边节点抗震性能进行了研究。
该节点钢梁截面高度很大,且为刚性连接形式,对结构抗震不利。
根据工艺和施工需求,顶层边节点设计成梁贯通节点连接形式。
根据实验室的设备条件和实际节点尺寸,针对此单列式厂房中的顶层梁贯通节点,设计和制作了1:3缩尺节点模型,进行了梁端低周期往复加载试验,得到了节点试件的破坏过程、破坏形态、试件的滞回曲线和骨架曲线。
并采用ABAQUS软件对试验节点模型进行了非线性有限元分析。
对比试验数据进行抗震性能分析,结果表明:本文所研究的钢骨混凝土柱-钢梁节点具有较高的承载力,满足原结构的设计要求,并有较大的安全储备,但位移延性系数和耗能能力相对较差。
试验和理论分析结果基本吻合。
%The seismic performances of the exterior joints on the top layer of a single-row plant were studied. The sectional height of steel beam in the joints is large, and the joints are rigid connections, which are adverse to earthquake resistance of structure. According to the needs of technology and construction, beam-through joints were applied to the exterior joints on the top layer. Due to equipment condition of lab and actual size of joint, 1:3 scaled models were designed and made according to the beam-through joints on the top layer of the single-row plant. Then, the tests on models under beam-end low-cyclic reversed loading were conducted, and the destruction process, failure modes, hysteretic curves and skeleton curves of specimens were obtained. And the nonlinear finite element analysis of the models was carried out. The test data were compared andthe seismic performances were analyzed. The results show that, the bearing capacities of the steel reinforced concrete column-steel beam composite joints are large, which satisfies the design demand and has big safety stock, but the displacement ductility coefficient and energy-dissipating capacity are relatively poor. The result of tests is basically consistent with that of the theoretical analysis.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P23-28,61)【关键词】钢骨混凝土;节点核心区;滞回曲线;梁贯通【作者】刘元文;魏文飞;甘来【作者单位】武汉工大建筑工程公司,湖北武汉 430070;武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,湖北武汉 430070;武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,湖北武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】TU311.3在以往的大型工业建筑中,常常采用多列式主厂房的结构布置形式。
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第38卷第2期2017年2月哈尔滨工程大学学报Journal o! Harbin Engineering UniversityVol.38 No.2Feb.2017钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究贾金青\刘伟\涂兵雄2(1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024 ; 2.华侨大学土木工程学院,福建厦门361021)摘要:为研究钢骨超高强混凝土框架边节点的抗震性能,开展了 6个钢骨超高强混凝土框架边节点试件的低周反复加栽试验。
试件设计参数为轴压比、配箍率。
针对不同设计参数试件的破坏形态、延性、耗能能力、抗剪承栽 力及箍筋应变等进行了分析,得到了各设计参数的影响规律。
研究结果表明:轴压比对钢骨超高强混凝土边节点抗震性能的影响以0.38为分界点,随着轴压比增大,节点组合体破坏形态由弯剪破坏转变为小偏心受压破坏,其节 点核心区水平抗剪承栽力在试验轴压比区间内,也表现为先增大后下降的变化规律。
该研究结果为钢骨超高强混凝土框架节点抗震设计提供了重要依据。
关键词:钢骨超高强混凝土;延性;承栽力;轴压比D0I:10.11990/jheu.201509071网络出版地址:http :///kcms/detail/23.1390.u.20161114.1036.010.html中图分类号:TU 378.2 文献标志码:A文章编号= 1006-7043(2017)02-0160-08Experimental study on the seismic behavior ofsteel ultra high strength concrete frame jointsJIA Jinqing1,LIU Wei1,TU Bingxiong2(1. State Key Laboratory o! Coastal and offshore Engineering,Dalian University o! Technology,Dalian 116024,China; 2.Sc.hool o! Architecture and Construction,Huaqiao University,Xiamen 361021,China )Abstract:In order to study the seismic behavior of steel ultra high strength concrete(SRUHSC)frame joints,a total of six SRUHSC exterior joints were carried out under low-frequency cyclic lateral loading.The parameters considered were axial pressure coefficient and volumetric ratio of stirrup.The seismic behavior of the exterior joints,in-cluding failure patterns,ductility,energy dissipation,shear capacity and shear stirrups ultimate strain.The results show that:the value of 0.38 as a dividing point about the effect of axial compression ratio on the seismic performance of SRUHSC exterior joints should be taken into account in design.With the increase of axial pressure coefficient,the failure process shows small eccentric compression failure instead of beading-shear failure.And the shear capacity firstly increases and then decreases with the increase of axial pressure coefficient.Keywords :steel reinforced high strength concrete;ductility;shear capacity;axial pressure coefficient近年来,随着钢骨超高强混凝土框架结构在高 层及超高层建筑中的广泛应用[|-2],其抗震性能逐 渐引起重视。
由于超高强混凝土的脆性及截面破坏 特征,混凝土一旦开裂,裂缝面光滑,骨料咬合作用 削弱明显,对抗剪机制产生影响。
而梁柱节点作为 影响整体结构抗震性能的重要构件,其抗震性能与 抗剪性能有必要在混凝土强度提高的前提下开展进 一步研究。
在国内外诸多规范的梁柱节点设计中,轴压比对节点抗震性能的影响规律一直存在争议[3-5]。
例如JG J(2001)与SNZ(1995)认为增大轴收稿日期:2015-09-23. 网络出版日期=2016-11-14.基金项目:国家自然科学基金项目(51178078).作者简介:贾金青( 1963-),男,教授,博士生导师;刘伟( 1984-),女,博士研究生.通信作者:刘伟,E-m ail:qiuniao1984@.压比能提高构件承载力;而ACI(2002)则认为轴压 比对构件承载力的影响可忽略。
国内外大量试验表 明[6-12],轴压比与体积配箍率是影响梁柱节点抗震 性能的重要因素,闫长旺[4]开展钢骨超高强混凝土 框架中节点抗震性能试验研究,研究表明:随着轴压 比增大,中节点的极限荷载提高,而其延性及耗能能 力降低。
薛建阳[5]通过进行8个钢骨混凝土梁柱 中节点低周往复试验,得出结论:轴压比是影响钢骨 混凝土框架节点的重要参数,随着轴压比的增大,节 点抗裂度与抗剪承载力提高,但并非无限制,当轴压 比很大时,节点的破坏形态由剪切破坏转化为受压 破坏。
L in等[6]通过对15个不同轴压比下的钢筋 混凝土梁柱节点进行低周往复试验,研究了轴压比 对构件承载力的影响,也得到了承载力随轴压比变第2期贾金青,等:钢骨超高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究• 161 •化的相同规律。
由此可见,针对轴压比对钢骨超高强混凝土节 点抗震性能的研究仍然有限且影响规律仍存在争 议。
另外,由于框架边节点传力机制与中节点有明 显区别,且针对钢骨超高强混凝土框架边节点的抗 震性能尚缺少足够的试验研究及理论分析。
因此,本文在前人成果的基础上,研究了不同轴压比与体 积配箍率下钢骨超高强混凝土框架边节点的破坏形 态、延性、耗能能力、承载力及节点核心区箍筋应变 规律,提出轴压比对节点抗剪承载力影响的分界点,建议在抗震设计中应予以考虑不同轴压比变化范围 内钢骨超高强混凝土边节点抗震性能与抗剪性能的 变化规律。
1试验概况1.1试件设计框架结构在水平地震作用下,梁柱节点周边的 弯矩情况如图1所示。
本次试验选取常规HSRUH-S C框架结构中相邻梁柱反弯点之间的典型单元作 为研究对象。
全相同,节点区箍筋采用HPB300级06钢筋,其他 区域箍筋采用HRB400级06螺纹钢筋,钢骨采用 普通热轧钢骨Q235。
各试件试验参数如表1。
试 件尺寸及配筋情况如图2所示。
表1试件基本参数Table 1Design parameters of specimens试件编号试验轴压比配箍率箍筋直径与间距SRUHSC-25-0.80.250.806@ 100 SRUHSC-38-0.80.380.806@ 100 SRUHSC-45-0.80.450.806@ 100 SRUHSC-25-1.20.25 1.206@ 65 SRUHSC-38-1.20.38 1.206@ 65 SRUHSC-45-1.20.45 1.206@ 651.2材料性能试件和混凝土试块采用同等条件养护,实测混 凝土立方体抗压强度平均值为105MPa,实测钢筋、钢骨力学性能见表2。
表2钢材力学性能Table 2 Mechanical properties of steel轴压比选择0.25、0.38、0.45三个等级本次试验共设计6个试件,试件的截面尺寸完钢筋类别直径/mm屈服强度//M Pa极限强度//M Pa 0 66342450 01414358469 020********钢骨h X b X t w Xt f/m m屈服强度//M Pa极限强度//M Pa 112126x74x5x8.4254368图2试件尺寸及配筋Fig.2 Reinforcement details of specimens1.3试件加载方案本次试验采用拟静力加载,如图3所示。
柱顶 采用液压千斤顶施加轴向恒定荷载,梁端为自由端,采用30t千斤顶施加等量反对称低周往复荷载。
加 载制度采用力-位移混合控制,试件在达到屈服位移 前采用荷载控制,达到屈服位移后采用位移控制,按照屈服位移的倍数分级加载,直至梁端荷载下降至 极限荷载的85%或试件失去承载力为止。
加载制度 如图4所示。
1.4测点布置试验前,将所用位移计标定好,并在相应测点处 贴好电阻应变计。
试验过程中,采用imc64通道•162.哈尔滨工程大学学报第38卷GRONOS PL-8数据采集设备采集梁端荷载传感器 及位移计数据,进而研究不同轴压比下钢骨超高强 混凝土框架边节点的滞回性能、延性及耗能能力;通 过对节点核心区箍肢布置测点,获得不同轴压比及 不同配箍率下水平箍肢的应变增长规律。
2试验分析展,混凝土被压溃,箍筋被拉断,组合体失去承载力。
试件 SRUHSC-38-0. 8 与 SRUHSC-38-1.2 轴 压比为0.38,与SRUHSC-25-0.8相比,两者破坏 过程均表现为首先在梁端出现受弯裂缝,继而产 生节点核心区的剪切裂缝及梁端的弯剪裂缝。
当加载至82 k N时,试件节点核心区出现斜向剪切裂缝,裂缝宽度为0.06 mm,说明轴压比增大提 高了节点核心区的开裂荷载,抑制了节点核心区 裂缝的出现及发展。
文献[13]指出在剪压比一定的条件下,轴压比的增大能使梁筋屈服区向节点内渗透减慢,从而推迟节点斜裂缝的出现,对 节点抗震有利,这与本文试验结果一致。
试件 SRUHSC-45-0.8 与 SRUHSC-45-1.2 轴压比 为 0.45,与试件 SRUHSC-25-0.8 及试件 SRUHSC-38- 0.8 相比,试件 SRUHSC-45-0.8 与 SRUHSC-45-1.2 破 坏过程明显缩短,且破坏前无先兆,表现出典型的脆 性破坏特征。