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配置加强箍筋混凝土短柱力学性能分析

作　者: 李培奎
导　师: 王海超
学　校: 山东科技大学
专　业: 结构工程
关键词: S-Clip筋抗震性能轴压加载试验荷载-位移曲线荷载-应变曲线延性非线性分析
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文在S-Clip加强钢筋构造方法的研究基础上,对S-Clip构造配筋进行了理论分分析。根据实验结果,研究了构造钢筋对角隅混凝土的约束作用,克服了角部缺陷,在确保钢筋混凝土短柱承载能力的前提下,加强短柱或加强柱端部的配筋构造,以提高短柱和柱端部的变形能力,为高层建筑中底层短柱和普通钢筋混凝土柱端的加强方法提供参考,是一种有效提高抗震性能的配筋构造措施。为确定这种新型配筋方式的有效性,按照混凝土等级、箍筋截面形式和纵筋配筋率的不同制作了30根钢筋混凝土短柱试件。通过对这30根试件的轴压加载试验,可直观的看到钢筋混凝土短柱的受力破坏过程,及裂缝的开展情况,通过整理采集到的数据,可以得到短柱的荷载-位移全曲线和纵筋、箍筋的荷载-应变曲线,对比分析了配置井字复合箍筋,大S-Clip钢筋,及井字复合箍筋与小S-Clip钢筋配筋相结合的短柱的抗震性能。通过试验研究表明,新型配筋方式能更好约束了角部纵筋,为角部纵筋提供有效的支撑作用,同时使角隅混凝土处于三向受力状态,有效约束混凝土的横向变形,推迟了裂缝的开展,试件表现出良好的延性。研究中采用ANSYS有限元分析软件,对其中的一组钢筋混凝土短柱进行模拟,通过静力非线性分析,可以得到极限承载力,并定量的观测到试件在不同受力阶段中纵筋、箍筋、混凝土的应力分布情况,得到了荷载-位移全过程曲线,通过与试验所得的荷载-位移曲线作对比,二者吻合较好,验证了试验结果的可靠性,为全面地进行构造配筋的有效性研究和工程应用提供依据。本文通过对试验数据的研究和理论分析,得出了新型约束配筋方式能有效的改善短柱的延性的结论。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-26
  1.1 引言  11-12
  1.2 钢筋混凝土短柱和研究现状  12-23
  1.3 本文的主要研究内容和研究目的  23-24
  1.4 本文的创新  24-26
2 配置加强箍筋混凝土短柱试验研究  26-61
  2.1 试验内容与目的  26
  2.2 试验方案设计  26-36
  2.3 试验现象与分析  36-44
  2.4 试验结果分析  44-59
  2.5 本章小结  59-61
3 配置加强箍筋混凝土短柱有限元分析  61-75
  3.1 有限元基本理论  61-65
  3.2 有限元建模  65-73
  3.3 部分模型展示  73
  3.4 本章小结  73-75
4 非线性有限元结果分析与试验验证  75-85
  4.1 承载力结果对比  75
  4.2 荷载-位移曲线与试验结果对比  75-79
  4.3 应力分析  79-84
  4.4 本章小结  84-85
5 结论与展望  85-87
  5.1 本文的主要结论  85-86
  5.2 需要进一步解决的问题  86-87
致谢  87-88
攻读硕士期间主要成果  88-89
主要参考文献  89-92

配置加强箍筋混凝土短柱力学性能分析

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