钢管混凝土框架结构抗震性能比较研究
钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究
( r i cu n i l n i e n c o lU S a t , a t 1 0 0 C ia A c t t ea d Cv g e r gS h o, I B o u B oo 0 4 1 , h ) he r iE n i T o u n
坏 形 态 、 形 特 点 、 载 一位 移 滞 回 模 型 及结 构 耗 能 比 , 析 了 钢 管 混 凝 土 框 架 结 构 的 受 力 特 点 及抗 震 性 能 , 工 变 荷 分 为 程设计提 供了试验依 据 .
Ex rm e t s u y o e i e a i u f pe i n t d n s m c b h v o r o c n r t l d t b l r f a e sr c u e o c e e f l u u a r m t u t r s i e
维普资讯
20 0 2年 0 6月
包 头 钢 铁 学 院 学 报
J un lo a tu U ie s y o o n te e h oo y o r a f B oo nv ri fI n a d Se l c n lg t r T
关 键 词 : 管 混 凝 土 ; 架 ; 震 ; 验 研 究 钢 框 抗 试
中 图分 类 号 : U 1 . T 3 13 文 献 标 识 码 : A
摘
要 : 过 2 具 有 同 一 外 形 尺 寸 及 用 料 的 钢 管 混 凝 土 框 架 在 低 周 往 复 荷 载 下 的 试 验 , 究 了该 类 型 结 构 的 破 通 榀 研
Jn ,0 2 u e20
Vo 2 1. l No 2 来自第 2 卷第0 l 2期
几种钢管混凝土节点抗震性能的研究
I fu n e ft e c nn c i n pa t r n d u e t we n e c s o h o e to te n 0 o bl .o r l
WA NG n -h n YA G n -a DENG n s a Mig c e N Qig to Na -h
地区尤其是一些大 中城市处在 了地震 带 , 因此 , 对钢 管混凝 土结 节 点有着 良好 的抗震性能。 由于在钢管周围加设? 凝 土梁 的形 式在无形 中减少 了空 间 昆 构当中节点 的抗震性能研究就成了十分重要 的问题 。
现在 一些不加设柱帽和梁 的新型节 点形式则受到很多 钢管混 凝土结构 是在劲性钢筋混凝土结构 、 螺旋配筋混凝土 使用 面积 ,
参 考 文献 :
2 0
一
/\ /\ V \ ’
—
4 o
图 3 R T 0 5人 工 波作 用 下 H4 G 4
[] 1 黄坤耀 , 孙炳楠 , 楼文娟 . 对称 双塔 连体 结构 的动力特 性和 非 地震响应分析 [] 工业建筑 ,0 18 :72 . J. 2 0 () 2 —9
y向最大响应位
4 0
=
一
线在 y向放大 1 , 0倍 曲线依然分辨不 出, 显然连接方式对跨中作
用影 响不大 。
2 0
一
。
坦
一
’2 广
… 一1 ^ _ 。 / 一 / 厂 ..\ 固 \ 一一 / 二铰 、 。 l \ 铰铰 『 /
时/ V 间 s
l y f}f\ } I 7 :
Ab ta tTh a e k samoesse cd e n ul ee rho h o betwe-o n td srcue ae nt ee a l f n ier src : ep p rma e r ytmi epa d flrs ac nted u l—o rc n e e t trsbsd o h x mpeo gn e— c u e
钢管混凝土结构的研究
钢管混凝土结构的研究钢管混凝土结构的研究近年来,随着科技和经济的快速发展,建筑领域对于更加安全、经济和环保的建筑材料的需求日益增长。
在这样的背景下,钢管混凝土结构作为一种新兴的建筑材料,备受研究者的关注。
本文将从钢管混凝土结构的基本概念、优点以及应用等方面进行详细的介绍和分析。
钢管混凝土结构是将钢管作为混凝土的模板,同时起到承载和保护混凝土的作用,通过钢管的加固作用,有效地提高了结构的强度和稳定性。
与传统的混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有以下优点:首先,钢管混凝土结构可以大大降低施工难度和工期,由于钢管的可拆装性,可以节省大量的人力和物力成本;其次,钢管混凝土结构在抗震性能方面具有很高的优势,在地震等自然灾害中有较好的耐久性;再次,钢管混凝土结构的美观性能优秀,能够满足人们对于建筑美观的追求;最后,钢管混凝土结构的使用寿命长,耐腐蚀性能好,能够降低维护和修复成本。
钢管混凝土结构的应用领域非常广泛。
首先,钢管混凝土结构在住宅建筑方面具有很大的潜力,能够节约使用面积,提高空间利用率;其次,在桥梁和隧道工程中,钢管混凝土结构能够提供更大的承载力和稳定性,满足大跨度工程的需求;再次,在厂房和仓库建设方面,钢管混凝土结构能够实现快速组装和拆卸,灵活适应不同的使用需求;最后,在特殊工程中,如海洋工程和水利工程中,钢管混凝土结构也发挥了巨大的作用。
然而,钢管混凝土结构的研究也面临一些挑战。
首先,钢管混凝土结构的材料成本相对较高,需要更多的资金投入;其次,钢管与混凝土间的粘结力是一个重要的问题,需要进一步的研究;再次,钢管混凝土结构在破坏后的维修还存在困难;最后,钢管混凝土结构在设计和施工方面需要更多的专业知识和技术支持。
为了充分发挥钢管混凝土结构的优势,我们需要在以下几个方面进行深入研究:首先,加强对钢管混凝土结构的材料性能和力学性能的研究,以提高结构的强度和稳定性;其次,加强对钢管与混凝土间粘结力的研究,以提高结构的耐久性和抗震性能;再次,开展对钢管混凝土结构施工工艺和质量控制的研究,提高结构的施工效率和质量;最后,加强对钢管混凝土结构的经济性和环境影响的评估,提高结构的可持续性。
钢管混凝土结构抗震性能研究与进展
1 钢管混凝 土 的特点
混凝土的抗压强度高 , 但抗弯能力差, 而钢材 , 特别是型钢的抗弯能力强 , 具有 良好 的弹塑性 , 但在 受 压时容 易失 稳 而丧 失轴 向抗 压 能力 。而 钢管 混凝 土 在结构 上 能够将 二 者 的 优 点 结合 在 一 起 , 可使 混
凝 土处 于侧 向受压 状 态 , 其抗 压强 度可 成倍 提 高 , 同
的问题和实用 价值 , 展望 了钢管混凝土结构发展 趋势和应用前景 ; 指出了进一步研究 的方向。 关键 词 : 合结构 ; 组 钢管混凝土结构 ; 抗震性能 ; 工程应用
中 图 分 类 号 :4 55 1 U 5 . 5
钢 管 混 凝 土 是 指 在 钢 管 中 填 充 混 凝 土 而 形 成 、 钢 管 及 其 核 心 混 凝 土 能 共 同 承 受 外 荷 载 作 且 用 的结 构 构 件 , 截 面 形 式 不 同 , 分 为 圆 钢 管 混 按 可 凝 土 , 、 形 钢 管 混 凝 土 和 多 边 形 钢 管 混 凝 土 方 矩 等 。钢 管 混 凝 土 是 在 劲 性 钢 筋 混 凝 土 、 旋 配 筋 螺 混凝 土 和 钢 管 结 构 的基 础 上 演 变 和 发 展 起 来 的 , 利 用 钢 管 和 混凝 土 两 种 材 料 在 受 力 过 程 中 的 相 互
土之 间 的相 互 作用使 钢 管 内部 混凝 土 的破 坏 由脆 性 破 坏转 变 为塑性 破坏 , 构件 的延 性性 能 明显 改善 , 耗 能能 力大 大提 高 , 有 优 越 的抗 震 性能 。 具 2 施 工方 便 , ) 工期 大大 缩 短 。钢 管 混凝 土 结 构
学性 能 和 良好 的经 济 效 益 , 开 始 便 受 到 世 界 各 国 一 土木 工 程 界 的 重 视 , 争 先 恐 后 开 发 利 用 。 17 并 89 年 , 国最 早将 钢 管 混 凝 土 杆件 用 于 Svr 路 桥 英 een铁 的桥墩 , 钢 管 内填 混凝 土 以承 受轴 向压 力 , 防止 在 并 钢 管 内部 锈蚀 。19 8 7年 , 国人 J H A 美 O N L U 提 出 在 钢管 中填充 混 凝 土 作 为 房 屋 建筑 的 承 重柱 , 获 并 得 专 利 J 。我 国从 15 99年开 始 研究 钢 管混 凝 土 的 基 本 性 能 和应 用 ,93年成 功 地将 钢 管 混凝 土 柱 用 16
钢管混凝土框架结构抗震性能分析
[] 王 3
振 , 立强. 唐 立式浮放储 罐三 维地 震反应 分析及 试验研 f ] 中国科 学院高科技研 究与发展 局 . 学研 究动 态监 测 快报 6 科
[]先 进 能 源科 技 专 辑 ,0 8 8 :01 . J. 2 0 () 1 —2
究 [ ]2 0 . Z .0 6
[ ] 郭增 建. 市地震政 策I . 京: 4 城 N]北 地震 出版社 ,9 1 15 1 9 :- .
筋 混 凝 土 楼 盖 , 度 为 10mm, 管 采 用 0 4 厚 2 钢 3 5钢 。 由 于结 构 的 控 制 作 用 为 地 震 作 用 , 在 此 分 析 地 震 对 结 构 的 故
作用 , 其他如恒载 、 活载 、 载对结构 的影 响不予考虑。 风
1 2 多遇 地震 作 用下 结构抗 震性 能分 析 .
第3 6卷 第 3 0期
2 0 10年 l0月
山 西 建 筑
SHANXl ARCHI TEC F URE
V0 . 6 NO 3 13 . 0
Oc. 2 1 t 00
・ 57 ・
文 章 编 号 :0 96 2 (0 0 3—0 70 1 0 —8 5 2 1 )00跨桥 梁 、 工业 建筑 以及 地下 结构 等
众多土木工程结构 中 , 取得 了良好 的经济和社会效益 。
随着经济建 设的迅速发展 , 国城市交通 的桥梁建设亦 进入 我
迅 速 发 展 时 期 。 为 改 善 城 市 交 通 , 强 与 周 围 地 区 间 的联 系 , 加 人
采用有 限元 分析软件 S P 0 0对 上述两框 架结 构进行 线性 A 20 时程分析 , 选用的地震波为 E一 et 1 nr C o波和 T f波 。 at 在 7 gl l et 0 a, — nr E C o波作用 下 , 框架 1和框架 2的结构顶 点位
钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能分析
钢管混凝土异形柱将混凝土填充在钢管内,通过竖向钢板完成多个钢管混凝土柱之间的连接,并按照一定间隔用横向加劲肋板进行加固形成的[1],其截面形状为不规则状态,例如T 型、L 型以及Z 型和混合型等。
钢管混凝土异形柱在建筑中应用性较好[2],采用该异形柱作为建筑框架结构,施工后美观性较好,同时具有良好的承载性能[3],可极大程度减轻结构自身重力;并且该类框架结构在施工和安装时,节能环保、施工效率较高[4],能提升土地的使用效率,同时抗震性能和耐火性良好。
因此,钢管混凝土异形柱框架结构已在当下住宅建筑中广泛应用,例如工业厂房、多高层建筑以及超高层建筑等。
因为钢管混凝土异形柱框架结构是多个部分焊接、连接形成,在应用过程中,受到外力作用后,其力学变化情况较为复杂[5];并且异形柱界面具有不规则的特殊性,用于建筑框架后的抗震性能尤为关键;该性能决定该类框架结构施工后,能否保证建筑在地震条件下的安全性[6]。
本文主要针对钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能展开相关分析,为该类框架结构的应用提供相关依据。
1钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能1.1钢管混凝土异形柱框架结构试件制备本文为分析钢管混凝土异形柱框架结构的抗震性能,设计3个钢管混凝土异形柱框架结构试件,该试件形状为H 型钢梁框架-人字形中心支撑结构,三个试件分别用S1、S2、S3表示,试件设计参数如表1所示。
表1设计参数详情支撑形式跨度/mm双人形2475按照表1的设计参数完成试件制备,制备时混凝土等级为C30,制备的框架中两主节点为外肋环板节点,异形柱中钢管的截面边长为78mm ,竖向连接板和异形柱高度一致,横向肋板尺寸为78mm×35mm×5mm 。
三种试件结构立面图相同,如图1所示。
制备的3种试件在轴心压力作用下,异型柱截面的受压承载力用N u 表示,其计算公式为:N u =m (f y A s +f c A c )(1)式中m 表示钢管混凝土异形柱中单肢柱的数量;f y 和f c 分别表示钢管屈服应力和混凝土抗压强度;A s 和A c 均表示截面面积,前者对应单肢柱钢管,后者对应混凝土。
钢管混凝土框架结构抗震性能分析
1 试 验 结果 分 析
文献 [ ] 单 层 钢 管混 凝 土框 架 模 型进 行 了低 1对
周往 复加 载试验 , 过对 试 验结 果 和 破坏 形 态 的分 通
析得 出钢 管混凝 土框 架 的 骨架 曲线 , 并对 变形 和 耗
配筋 混凝土 以及钢结 构 的基 础上演 变 和发展 起来 的
一
两种材料 在受力 过 程 中 的相互 作 用 , 钢管 对 其核 即 心混凝 土 的约束作用 和核 心混凝 土增 强管壁 的稳定 作用 , 混凝 土的强 度得 以提 高 , 使 塑性 和韧性性 能大 为改善 . 同时 , 免 或 延缓 了钢 管发 生 局 部 屈 曲 , 避 从
钢管混 凝土柱是 在钢 管中填 充混 凝土后 形成 的
一
框 架 的承载能力 、 变形 特 征 、 耗能 能 力进 行 了分 析 , 并 与钢筋 混凝土 框架 结 构 进行 对 比, 以期 使 钢管 混 凝 土框 架结构在 工程实 践 中得 到较 为广泛 的应 用 .
种 受力构件 , 这种 构件是在 劲性 钢筋 混凝 土、 螺旋 种新 型结构 构件 . 管 混凝 土 利 用 钢 管 和混 凝 土 钢
斌 田忠 民 ,
04 1 ;. 头 稀 土 高新 区 新 纪 元科 技开 发 股 份 有 限 公 司 , 100 2 包
关 键 词 : 管 混 凝 土 ; 架 ; 震 性 能 钢 框 抗
中 圈分 类 号 : U 1 . T 312 文献标识码 : A
摘
要: 通过两榀具有 同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框 架结构在低 局往复荷载下 的试验研究和 理论分析 , 研
Ci ) h a n
基于IDA的全钢管混凝土框架结构地震易损性研究
第37卷第1期2021年2月结构工程师Structural Engineers Vol.37,No.1Feb.2021基于IDA的全钢管混凝土框架结构地震易损性研究孙晓静杨锋*张海涛(上海大学土木工程系,上海201900)摘要为研究全钢管混凝土住宅框架结构的性能,通过OpenSees平台建立了16层全钢管混凝土框架的有限元模型,基于增量动力分析的方法对结构进行不同强度地震作用下的动力时程分析,定义了不同破坏状态下的结构性能水准,根据概率需求分析模型得到地震易损性曲线,并结合易损性指数定量的评价结构震后破坏程度。
结果表明:随着PGA的增大,易损性曲线趋向平缓,说明该类结构具有较好的延性和抗倒塌能力。
通过易损性指数评估发现,结构在小震及中震作用下分别处于基本完好与轻微破坏的状态,在大震作用下不易发生严重破坏。
研究结果可为全钢管混凝土纯框架结构的设计应用及抗震性能评估作参考。
关键词全钢管混凝土,增量动力分析,易损性Seismic Vulnerability Study of Concrete Filled Steel TubularFrame Based on IDASUN Xiaojing YANG Feng*ZHANG Haitao(Department of Civil Engineering,Shanghai University,Shanghai201900,China)Abstract In order to study the seismic performance of the concrete filled steel tube frame structure applied to residential system,the finite element model of a concrete filled steel tube frame with16stories was established by OpenSees.Based on the incremental dynamic analysis method,the dynamic time history analysis of the structure under different strength earthquake was carried out.and the structural performance level under different failure state was defined.Then the seismic vulnerability curve was obtained according to the probability demand analysis model.Finally,the damage degree of the structure after earthquake was evaluated quantitatively combining with the vulnerability index.The results show that the vulnerability curve tends to be gentle with the increase of PGA,which shows that concrete filled steel tubular structure has better ductility and anti-collapse capabilities.Through the vulnerability index,the structure is basically in good condition and slightly damaged.under the action of small earthquake and medium earthquake.Besides,the structure will not easily be seriously damaged under the large earthquake.evaluation.The research can be used as a reference for the design application and seismic performance evaluation of concrete filled steel tubular pure frame. Keywords concrete filled steel tube frame,IDA,vulnerability收稿日期:2019-12-19基金项目:上海市科学技术委员会技术标准专项基金(13DZ0501700)作者简介:孙晓静,女,硕士研究生,研究方向为钢混组合结构。
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一:引言钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组成的结构体系。
它通过钢管的加固作用,使混凝土具有更高的抗拉和承载能力。
本文将对钢管混凝土结构的优缺点进行简要介绍。
二:优点2.1 抗震性能优越钢管混凝土结构具有良好的抗震性能,主要体现在以下几个方面:2.1.1 钢管的抗震能力高钢管可以通过拼接组成框架结构,提高整体的抗震能力。
同时,钢管还具有较好的延性,能够在地震中承受较大的变形而不会破坏。
2.1.2 混凝土的抗震性能增强混凝土与钢管的结合形成了一种复合材料,能够充分发挥两者的优势。
混凝土在压力作用下具有较好的韧性,能够有效地吸收地震能量,减小结构受力。
2.2 承载能力强钢管混凝土结构由于钢管的加固作用,使得整体的承载能力得到极大的提升。
钢管能够通过受力方式的改变,将受力传递到混凝土中,从而提高结构的强度和刚度,使其能够承受更大的荷载。
2.3 施工简便钢管混凝土结构的施工相对简便,可以通过组装方式进行,节省了大量的施工时间和人力物力成本。
同时,钢管混凝土结构还能够适应各种复杂施工环境,具有较强的适应性。
三:缺点3.1 造价较高钢管混凝土结构的造价相对较高,主要原因在于钢管材料的成本较高,并且施工过程中需要进行精确的加工和连接。
这使得钢管混凝土结构在一些经济条件较差的地区应用受限。
3.2 维护困难由于钢管和混凝土的组合特性,使得钢管混凝土结构的维护较为困难。
一旦出现损坏或漏水等问题,修复和维护工作相对复杂,且需要较大的经济投入。
四:附件本文档涉及附件:无五:法律名词及注释本文所涉及的法律名词及注释:无----------钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一:概述钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组合而成的新型结构形式。
它通过钢管与混凝土的相互作用,充分发挥两者的优势,广泛应用于建筑工程中。
本文将从多个方面介绍钢管混凝土结构的优缺点。
二:优点2.1 强度高钢管混凝土结构由于钢管的加固作用,使得整体的强度得到极大提升。
钢管混凝土框架-剪力墙结构的抗震性能分析
2 .H a o h u a E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n L T D, B e i j i n g 1 0 0 0 8 9 , C h i n a )
Abs t r a c t: Fo c u s i n g o n s e i s mi c b e h a v i o r o f c o n c r e t e —f il l e d s t e e l t u b u l a r f r a me s t r u c t u r e c o n s i d e in r g
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3~9 4 6 9 . 2 0 1 3 . O 1 . 0 0 2
Vo 1 . 3 0 N o . 1
Ma r . 201 3
文章编 号 : 1 6 7 3—9 4 6 9 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 0 6— 0 3
第3 0卷
第 1 期
2 0 1 3年 3月
河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) J o u na r l o f H e b e i U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
表现 出较 好 的抗震 性 能。
关键词 : 钢管混凝土框架结构; 钢筋混凝土剪力墙; 弹塑性时程分析 ; 抗震性能 ; 中图分类 号 : T U 3 9 8+. 2 文 献标 识码 : A
S t u d y o n s e i s mi c b e h a v i o r o f t h e c o n c r e t e— — i f l l e d s t e e l t u b u l a r f r a me— — s h e r a w a l l
柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析
柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析柔性横系梁钢管混凝土双柱墩是目前抗震性能最先进的抗震结
构系统之一,广泛应用于高层建筑、大跨度跨线桥等建筑物的抗震构件。
柔性横系结构具有极佳的抗震性能,能够有效改善建筑物的抗震性能,提高抗震结构系统的稳定性,使建筑物能够有效应对地震的破坏。
对于柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析,主要是从动力学、结构极限状态及耗能性能等方面进行研究。
首先,采用有限元分析软件,建立柔性横系梁钢管混凝土双柱墩的三维有限元模型,考虑中心墩的抗侧向偏心及抗震性能,对模型进行动力学分析,研究其在地震作用下的振动及抗震性能,以掌握该类抗震结构抗震性能的变化规律。
其次,采用极限状态理论预测柔性横系梁钢管混凝土双柱墩的抗震性能,主要是考虑该结构的弹性承载力和屈服强度,建立抗震性能评定模型,对结构的动静稳定性进行评价,以指导结构的设计与施工。
最后,采用柔性横系梁钢管混凝土双柱墩的抗震性能为研究对象,进行耗能性能研究。
结构在地震作用下进行抗震试验,分析不同耗能设施的吸能特性,比较不同结构元件的减震性能,研究结构抗震性能与构件强度及刚度的关系,以提高抗震结构系统的可靠性。
以上是柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析的研究方法
和内容,结合地震动力和极限状态分析,还可以结合实际开展抗震试验等研究,以更好地掌握柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能。
综
上所述,本文研究了柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能的分析方法,为未来研究建筑物抗震性能提供理论依据与参考研究。
钢-混凝土组合结构抗震及稳定性研究取得新进展
内对三聚氰胺类外加剂的需求增长。 近期成功研制开发的新型三聚氰胺减水剂较现有的
萘系高效减水剂性能优 良 ,而成本 却相 当低。新型三聚 氰胺高效减水剂的原材料成本可 以进一 步降低 , 市场 竟
争力进—步增强 ,可作为萘系外加剂的替代产品。 20 0 9年 ,我 国 城水剂 市场 价 值 2 0亿 0 0 D亿元 。
应用推广工作组” ,把聚氨酯硬质泡沫材料作为传统建
筑保温材料的替代晶进行推广 。建设部制 定建筑节 能 目 标 :到 2 l 0 O年全 国 城镇 新 建建 筑 实现 节 能 5 %,到 0
水剂如能占到 1%的减水剂市场,其价值就将是诱人的 0
3 0亿元 。 ( 来源 :中国混凝土与水泥制品网)
材 约0 几 我 建 节 每 需P硬 保 定性研 究取得新进展 料算 , 年 国 筑 能 年 u 泡 温 一 … 。… … … ’ 一 2 0万吨。 一
国务院近年 来除通过政 策规定建筑环保指标 , 持 扶 环保材料 运用外 。还 在 《 可再生 能源 中长 期发展规划》 中明确规定 , 对节禽建材生产企业减免增值税 。这无疑 甚 也给聚氨酯节能建材生产企业以更大的信心 。预计我 国
制 了其应用 。我 国三聚氰胺 减水剂企业 不到 2 。三 0家
20 年全 国外墙 保温 面积有 4亿平方 米 ,其 中使 09 用聚氨酯面积仅有 20 万 平方米 ,而国外 ,硬 质聚氨 00 酯作为建筑保温材料得到了广泛的应用 ,欧美发达国家 在 建筑保温材料 中约 4%为聚氨酯材料 ,硬质聚氨酯泡 9 沫聚醚 在建筑保温领域已经占据主 导地位 。 建设部于 20 年 l 05 0月就成 立了 “ 酯建筑节能 聚氨
多学者多 年来一直致力于 钢一 混凝土组合 结构 的静力性
有无填充墙钢管混凝土框架抗震性能对比研究
YI Yi gz , LIBi N n i n
( c o l f c i cu e n iiE gn eig I n r o g l ie s yo ce c n eh oo y S h o o ht tr dC vl n iern ,n e n oi Unv ri f in ea dT c n lg , Ar e a M a t S B oo 1 0 0 C ia a tu0 4 1 , hn )
Ab t a t T n l ssRHS fa e s c p r o m a c n e i e e t o d . h ssu y i v si a e i d o s r c : o a a y i r me s imi e f r n e u d rd f r n a s t i t d n e t t s wo k n f l g t
种钢 管混凝土框架结构进行 了在承载 能力、延 性、耗 能能力以及破坏机制的分析研究 。研究结果表 明:两种框架 结构在进行水平低周反 复加载试 验, 带填充墙矩形钢 管混凝土 框架结构较无填充墙 的框架结构其滞 川曲线更加饱 满,耗能能力强等抗震性 能。该成果对高层钢管混凝土结构具有 一 的参考价值和 指导意义。 定
r f r nc auea d a e o i ni c nc ohi h rs t e o r t tu t e e e e e v l n r fsg f a et g .ie se lc nc e esr cur . i Ke y wor :RHS;fa e n l wal oa ng yse ;c la e me ha s ds r m ;i f l i l;l di s tm o lps c nim;h t rc u v ;s imi h v o ; yse i s c r e e s c be a i r
钢管混凝土框架模型地震反应有限元分析
津地震波 ( ~s , 8层钢管混凝 土柱 一H钢 梁框架结构进 行了地震 反应数值分 析。将两 种地震 波作用下 结构 加速度 和位 Ⅳ )对 移反应结果与试验 结果进行对 比, 二者 符合 较好 。 关键词 : 钢管混凝土 ; 地震 反应 ; 限元分 析 有
中图 分 类 号 :U 9 T 38 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 8—13 (0 7 0 10 9 3 2 0 )5—0 0 13—0 3
2 J nh e o u rset gD s nIs t eo I O E Qaj n 4 3 2 , hn ) .i ga P ̄ l m Pop cn ei ntu f N P G, i i g 3 14 C ia a n e i g it S na
Ab t a t T e l r e g n rl sr c u e a ay i s f r sr c : h a g e e a t t r n l s ot e ANS . s c n u td B s d o h DL ln u g u s wa YS 8 1 i o d c e . a e n t e AP a g a e,s imi e p n e es c r s o s
aa s ee h—oycnrt f e te tblr ou — t l e m f mea tde hog nut gteE一et ( - ) nl i o t i t t oce —l ds lu ua lmnH s e b a r es i truhip tn h 1 nr N S y sf h g s r ei e c e a r u d i C o
er q aew v n aj at u ew v . o aigte a ceeao sos n i lcm n rs ne fh p r e t at uk aeadt ni er q a ae C mpr t o aclr i r p ne dds ae et p s ee e m n h i n h k n h d af tn e a p o e ot x i
钢-混凝土组合结构抗震性能研究综述
钢—混凝土组合结构抗震性能研究综述摘要:通过对钢-混凝土组合框架结构体系的简要介绍以及其抗震性能的研究,提出一些加强钢—混凝土组合结构抗震性能的建议。
关键词:组合结构,框架结构,抗震性能Abstract: By introducing the steel concrete composite frame structural and discussing its behavior of anti-seismic, then giving some advises about improving the behavior of anti-seismic of the steel concrete composite structural.Key words: composite structral , frame structural, anti-seismic0. 引言随着我国经济的快速发展,各种新的结构形式不断涌现。
其中钢-混凝土组合结构越来越受到大家的重视,由于组合结构具有许多突出的优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。
组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。
组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。
在国外,钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后,当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁,工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构,加快了重建的速度,完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。
1968 年日本十胜冲地震以后,发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋,其抗震性能良好,于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。
60 年代以后世界上许多国家(包括英、美、日、苏、法、德)根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。
1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会(CES、欧洲钢结构协会(ECCS、国际预应力联合会(FIP)和国际桥梁及结构工程协会(IABSE组成的组合结构委员会,多次组织了国际性的组合结构学术讨论会,并于1981 年正式颁布了《组合结构》规范。
钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇
钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇钢管混凝土结构的研究应用及最新进展1钢管混凝土结构是指混凝土中钢筋被圆形钢管所替代,使其提高了承载能力和抗震性能。
该结构由于其优越的性能,在建筑、桥梁、塔楼等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍钢管混凝土结构的研究应用及最新进展。
一、发展历程早在20世纪初,欧洲就开始研究钢管混凝土结构,但当时由于技术不成熟,无法实现应用。
20世纪50年代初期,美国开始研究这种结构,1958年美国首次成功地将钢管混凝土结构用于建筑,1962年应用于桥梁建设。
到了20世纪70年代,我国开始研究钢管混凝土结构,至今取得了不错的进展。
二、优点1.抗震性能好:钢管混凝土结构由于钢管具有较高的刚度和强度,能够充分吸收震动能量,从而有很好的抗震性能。
2.承载能力好:钢管混凝土结构的受力方式是混凝土上层均匀分布的压力,可以充分发挥混凝土的承载能力,从而提高结构的承载能力。
3.施工简便:钢管混凝土结构的制作较为简便,一般可以在工厂预制,运输到现场后即可进行安装,能够很好地节省施工时间和费用。
三、应用领域1.建筑:钢管混凝土结构在建筑领域的应用主要包括高层建筑、大跨度结构、工业建筑等。
2.桥梁:钢管混凝土结构在桥梁领域的应用主要包括公路桥梁、铁路桥梁、人行桥梁等。
3.水利工程:钢管混凝土结构在水利工程领域的应用主要包括堤坝、防洪闸、水库闸门等。
四、最新进展1.钢管混凝土结构的设计理论逐渐成熟,能够更好地满足不同领域的设计要求。
2.钢管混凝土结构在工业建筑领域得到了广泛应用,适用于大跨度半球体结构、大型炼油装置等建筑。
3.新型钢管混凝土结构研究逐渐加强,如UHPC(超高强混凝土)、FRC(纤维增强混凝土)等,能够进一步提高结构的性能。
综上所述,钢管混凝土结构在建筑、桥梁、水利工程等领域具有广泛的应用前景。
未来随着新型材料的研究和结构设计的不断改进,钢管混凝土结构将会不断地得到优化和提升,为人类创造更加安全、美观、舒适的生活环境综上所述,钢管混凝土结构具有许多优点,例如较高的强度、承载能力和施工简便等。
钢结构与混凝土抗震比较及其发展方向
钢结构与混凝土的抗震比较及其发展方向摘要:近年来世界各地地震频频发生,建筑物的抗震性能成为了人们衡量一个建筑物的非常重要的标准。
在目前的建筑中主要是以框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种体系为主,归纳起来就是钢结构以及混凝土结构。
本文就以钢结构与混凝土结构为基础,分析这两种结构在抗争方面的异同,发现这两种结构在未来建筑中的发展趋势。
关键词:钢结构混凝土结构抗震发展方向一、钢结构与混凝土结构在抗震效果中的比较:1、钢结构在抗震中的优缺点:钢结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。
钢结构在国外地震高发地区应用十分广泛,钢结构与其他的建筑结构相比其强度高,自重轻、刚度大,由于钢材料的匀质性和韧性好,可有较大变形,承受动力荷载,抗震能力优。
并且钢结构工业化程度较高,可以快速准确的完成装配;可以回收利用顺应低碳环保的建筑理念,近年来我国的钢材生产技术已经跃居世界前列,钢材产量已经位居世界第一,虽然钢结构的成本较高,但是在影协地震多发地带以及防震的重点建筑上使用钢结构建筑房屋的条件已经具备。
钢结构在其应用中也存在着一些问题,在低温或者因地震等引起的强烈震动时容易发生脆性断裂。
另外由于钢结构对化学物质的耐受力不强容易受化学物质侵染,发生腐蚀,影响其抗震能力,与我国70年产权的住宅政策不符。
钢结构的抗震性较好但是其耐火性较差,在建筑设计之初就要综合分析二者的平衡,在防火以及防震上做出选择与平衡。
在钢结构被广泛应用中也发生了一定比例的事故,总结事故不难发现钢结构在其结构中存在的主要缺陷有:失稳,失稳还有整体失稳和局部失稳两种,由于钢结构的构件强度较高,界面相对较小,再加上长期的超过允许值的压力的情况下就会发生局部失稳,进而造成整体失稳;或者由于刚才自身存在缺陷在设计以及建造时为引起高度重视,造成失稳;在钢结构安装的过程中由于吊点的位置不同造成杆件受力变号造成失稳。
腐蚀,腐蚀是刚才的普遍现象,但是普通的钢材腐蚀速度较快,再加之空气或者建筑物内部的湿度较大,腐蚀的速度进一步加快,从而削弱了钢材的抗震能力,每年我国腐蚀掉的钢材的占其钢材总量的10%左右。
新型钢管混凝土柱_钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究_尧国皇
E - mail: yaogh@ szmedi. com. cn
收稿日期:2010 - 10 - 20
工业建筑
2011 年第 41 卷第 2 期
97
点具有施工方便 、 构造简单 、 传力明确的优点 。 厦门 海峡交流中心二期二号塔楼结构
[ 7]
( 图 1 ) 已采用了
8] 这种新型节点 。 文献[ 报道了这类新型节点的静 表 明, 在 轴 向 荷 载 作 用 下, 力性能的试验研 究 结 果, 钢管混凝土 柱 先 于 节 点 而 破 坏, 满 足 了“强 节 点 弱 柱” 要求 。 为 了 进 一 步 研 究 这 类 节 点 抗 震 性 能, 本 文以该塔楼结构节 点 为 原 型, 设计了 4 个节点试件 并进行往复荷载作用下的试验研究 。 图 2 给出了该 塔楼结构采用典型的框架 - 核心筒体系中的外框架 其在节点区域对外钢管开矩形 梁柱节点的示意图, 孔, 同时在剩下的钢管环带上焊栓钉, 对节点部位钢 管进行加强 。
5. 厦门经济特区房地产开发集团有限公司, 福建厦门
摘
要 : 提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁 的 新 型 节 点 形 式 。 在 钢 筋 混 凝 土 梁 与 钢 管 混 凝 土 柱 连
接区, 钢管局部开矩形孔 、 节点区域钢管加强, 使钢筋混凝 土 梁 中 的 纵 向 钢 筋 直 接 伸 入 节 点 , 节点混凝土与梁 中混凝土成为整体, 方便施工且保证了节点刚度 。 通过 4 个节点试件的试验, 研究节点的破坏过程 、 破坏形态 节点 破 坏 由 梁 的 破 坏 引 起 , 直 至 节 点 达 到 极 限 状 态, 节点 和耗能性能 。 研究结果表明:节点的滞回曲线饱满, “强柱 、 尚未破坏, 证实了这种节点的可行性, 且满足 弱梁 、 节点更强 ” 的抗震设计原则 。 关键词 : 钢管混凝土; 节点; 抗震性能; 试验研究; 承载力
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
钢管混凝土框架结构抗震性能比较研究
摘要:分别对钢管混凝土和钢筋混凝土的五层框架结构的抗震性能进行了分析,通过比较两种结构在不同地震作用下的动力特性和抗震性能的反应,得出钢管混凝土结构的抗震性能要优于钢筋混凝土结构。
有进一步研究和推广的价值。
关键词:钢管混凝土;动力特性;抗震性能
中图分类号:tu323.5文献标识码: a 文章编号:
0引言
钢管混凝土就是在钢管中填充混凝土而形成的结构构件。
混凝土的抗压强度高,但抗弯能力弱;而钢材的抗弯能力强、弹塑性好,但在受压时容易发生屈曲而丧失稳定性。
钢管混凝土是两种材料的组合,能够将两者的优点结合在一起。
随着经济的发展和社会的进步,一些超高层、大跨度结构应运而生。
同时,对结构形式和构件材料也有了更高的要求。
由于钢管混凝土的抗压强度高、抗弯能力好、抗震性能强等优点,适应了这一发展趋势。
本文采用有限元软件sap2000分析程序,对钢管混凝土和钢筋混凝土结构做了理论上的比较研究,用工程实例验证钢管混凝土结构优越的抗震性能,为结构设计提供了参考依据。
1框架结构模型的选取
1.1 工程概况
建筑物所在地区的设防烈度为8度,地震加速度为0.20g,场地类别为ⅱ类场地,混凝土强度等级框架柱采用c35,梁及楼板采用
c30,钢筋采用hrb400,钢管采用q345钢。
层高为3米。
1.2 有限元分析模型及参数的确定
为了更好的比较分析钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的抗震
性能,在此用截面形式和构件尺寸完全相同的两种框架结构进行分析。
柱截面尺寸为800mm×800mm,框架梁截面尺寸为300mm×600mm,楼板厚度为130mm。
2不同地震作用下动力特性比较分析
运用sap2000分析软件对两种框架结构进行动力分析,这里采用el centro地震波。
分别用70gal和400gal大小的地震波进行分析。
在70gal el centro地震波的作用下,得出钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的自振频率,如表1所示。
表1
在400gal el centro地震波的作用下,两种结构的自振频率如表2所示。
表2
由表1和表2可以看出,结构的频率和自身的材料有关。
钢筋混凝土结构的自振频率要比钢管混凝土结构的自振频率要小,说明钢管混凝土结构的整体刚度要大。
刚度大,频率必然大。
在大震作用下,两种结构的自振频率对比更加明显。
为了进一步比较两种结构的动力特性,这里用等刚度的钢管混凝土代换钢筋混凝土结构,结
果发现,钢管混凝土的自振频率要稍低,这是因为钢管混凝土的结构的自重要小一些。
3不同地震作用下抗震性能比较分析
对两种结构进行抗震性能对比同样采用70gal和400gal的el centro地震波。
在70gal el centro地震波的作用下,钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的顶点最大位移和最大加速度值如表3所示。
表3
在400gal el centro地震波的作用下,两种结构的顶点最大位移、最大层间位移和最大加速度值如表4所示。
表4
从表3和表4可以看出,在不同大小的地震作用下,钢管混凝土的最大加速度值要小于钢筋混混凝土结构,说明钢管混凝土结构的耗能能力要强。
同时,在位移方面,小震作用下虽然两种结构的顶点最大位移都在规范规定的限制范围内,均满足建筑抗震设计规范的要求,但是钢管混凝土的顶点最大位移要小于钢筋混凝土结构,说明钢管混凝土结构的抗震性能要优于钢筋混凝土结构。
在罕见的大震作用下,钢管混凝土结构的顶点最大位移为689.5mm,钢筋混凝土结构的位移为1365.2mm,钢管混凝土结构的位移仅为钢筋混凝土结构的50.5%。
在考虑在p-δ效应的情况下,其实钢筋混凝土结
构已经倒塌。
说明在罕遇的大震作用下,钢管混凝土结构的抗震性能更加优越。
4结论
通过对两种结构在不同地震作用下的动力特性及抗震性能的分析,得出以下结论:
通过对两种结构动力特性的比较可以看出,钢管混凝土结构的自振频率要大,说明钢管混凝土结构的刚度大,自重相对较轻。
混凝土的抗压能力强,但抗弯能力弱,塑性差,钢管混凝土结构的外围钢管对其包裹的混凝土产生了约束作用,使混凝土处于三轴受压状态,延缓了混凝土裂缝的发生和发展,提高了其抗压强度和变形能力。
钢管在受压时容易发生屈曲而失稳,钢管内的混凝土对钢管起到了支撑作用,可以有效的防止钢管发生失稳现象,提高了结构的整体性和稳定性。
在地震作用下,钢管混凝土结构具有良好的延性和耗能能力,抗震性能明显优于钢筋混凝土结构,特别是在大震作用下,钢管混凝土结构的抗震性能更加优越。
钢管混凝土结构良好的特性,适用于大跨度超高层结构,切施工方便,经济合理。
参考文献
[1]钟善桐 .钢管混凝土结构[m].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994。
[2]韩林海.钢管混凝土框架结构理论分析方法初步研究.哈尔滨建筑大学学报,1995,2(3):23-28
[3]蔡绍怀.钢管混凝土结构.北京:中国建筑科学研究院,1992
[4]杨有福,韩林海,范喜哲.钢管混凝土动力性能研究现状.哈尔滨建筑大学学报,2000,33(5):40-46
[5]黄襄云,周福霖,徐忠根.钢管混凝土结构抗震性能的比较.世界地震工程,2001,17(2):86-89
[6]《建筑抗震设计规范》(gb50011-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010
[7]黄钊.浅淡钢筋混凝土框架结构的抗震性能[j].山西建筑,2009,35(1):104-105。