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型钢再生混凝土长柱抗震性能及其恢复力模型的试验研究

作　者: 刘锦禄
导　师: 薛建阳
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 再生混凝土 型钢再生混凝土 长柱 抗震性能 恢复力模型
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


根据再生混凝土力学性能的试验研究表明，再生混凝土相比普通混凝土具有强度降低，变形能力差的缺点，这也导致了钢筋再生混凝土在抗震地区的使用受到了限制。为了能够大面积推广使用再生混凝土，就需要解决再生混凝土的自身缺陷问题，而型钢再生混凝土（SRRC）柱是将型钢与再生混凝土有效地结合在一起，利用型钢承载力高、变形能力强的优点来弥补再生混凝土的自身缺陷，这样便可以扩大再生混凝土的应用范围。目前，国内对于SRRC长柱抗震性能的研究还处于空白，本文通过7个SRRC长柱的低周反复荷载试验，研究了SRRC长柱在反复荷载作用下的受力和变形特点。通过对SRRC长柱滞回曲线的分析，得出取代率、轴压比和配箍率对其抗震性能（主要包括承载力、耗能能力、延性和刚度变化等规律）的影响，研究结果表明：取代率对SRRC长柱的抗震性能影响很小，而轴压比和配箍率对SRRC长柱的承载力以及延性的影响比较显著，总体呈现出一定的规律：随着轴压比的增大，SRRC长柱的承载力逐渐提高，但延性和耗能能力逐渐降低；随着配箍率的增大，承载力和延性及耗能能力逐渐增大，但当配箍率超过一定界限以后，增大的幅度随着配箍率的增大而逐渐减小；SRRC柱具有良好的抗震性能。本文还在SRRC长柱低周反复荷载试验研究结果的基础之上，建立了SRRC长柱的“定点指向”三线型恢复力模型，并给出了相应特征点的计算公式以及相应的滞回规则，同时分析了刚度随着位移幅值增加的变化规律。根据试验结果和计算结果的对比，二者吻合较好，所提恢复力模型能够反映SRRC长柱在地震作用下的受力和变形的特点，研究结果可为以后该类结构进行弹塑性地震反应分析提供参考。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 再生混凝土和型钢混凝土结构概述  10-19
    1.2.1 再生混凝土的国内外发展和研究状况  10-15
    1.2.2 型钢混凝土结构的国内外发展和研究状况  15-18
    1.2.3 型钢再生混凝土结构的特点  18-19
  1.3 本课题的提出  19-20
  1.4 本课题研究的目的和主要内容  20-21
2 型钢再生混凝土长柱抗震性能试验  21-40
  2.1 试验设计  21-22
    2.1.1 试件设计与制作  21-22
    2.1.2 再生混凝土配合比设计  22
  2.2 试验材料力学性能  22-24
    2.2.1 再生混凝土  22-23
    2.2.2 钢筋  23-24
    2.2.3 型钢  24
  2.3 试验装置及试验方法  24-26
    2.3.1 试验装置  24-25
    2.3.2 试验加载制度  25-26
  2.4 试验数据采集  26-29
    2.4.1 量测内容  26
    2.4.2 量测方法  26-28
    2.4.3 测点布置  28-29
  2.5 试验现象描述  29-39
    2.5.1 各试件破坏过程描述  29-38
    2.5.2 试件破坏特点  38-39
  2.6 小结  39-40
3 型钢再生混凝土长柱抗震性能试验结果分析  40-56
  3.1 滞回曲线  40-42
  3.2 骨架曲线  42-44
  3.3 延性性能  44-48
    3.3.1 屈服位移Δ_y的确定  44-45
    3.3.2 极限位移Δ_u的确定  45
    3.3.3 屈服位移和极限位移的试验值  45-48
  3.4 耗能能力  48-51
  3.5 刚度退化  51-52
  3.6 强度衰减  52-54
  3.7 小结  54-56
4 型钢再生混凝土长柱的恢复力模型  56-78
  4.1 典型的恢复力模型  56-61
    4.1.1 恢复力模型的概念  56
    4.1.2 恢复力模型的研究现状  56-61
  4.2 型钢再生混凝土长柱恢复力模型的建立  61-75
    4.2.1 骨架曲线的确定  61-72
    4.2.2 计算骨架曲线和试验骨架曲线的比较  72-73
    4.2.3 卸载刚度  73-74
    4.2.4 再加载及反向加载刚度及滞回规则  74-75
  4.3 建议恢复力模型与试验结果对比  75-77
  4.4 小结  77-78
5 结论与建议  78-80
  5.1 结论  78-79
  5.2 问题与建议  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-84
附录  84
  附录一：攻读硕士期间发表的论文  84

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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