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加栓钉的型钢高强混凝土柱合理含钢量的试验研究

作　者: 黄雅意
导　师: 支运芳
学　校: 重庆大学
专　业: 结构工程
关键词: 型钢高强混凝土柱栓钉含钢量抗震性能承载力
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着社会经济和技术工艺的不断发展,人们对物质文化生活需求的日益提高,传统的钢筋混凝土结构已逐渐不能满足现代建筑的要求,建筑的高度、跨度、强度都面临着新挑战。而型钢混凝土结构,是在钢筋混凝土中配置型钢的一种组合结构,渐渐成为现代结构发展的一个新趋势。型钢高强混凝土结构是钢与高强混凝土相结合的产物,不仅具有普通型钢混凝土结构的优点,即承载力高、刚度大、抗震性能好、延性好和防火性能好等,而且还可以有效地减小构件的截面,增大使用空间,减小结构自重,增加房屋高度和增大跨度,提高单位面积的承载力和经济效益,得到了较为广泛的应用。通过对3个加栓钉的型钢高强混凝土柱在低周反复水平荷载下的试验研究,得到了加栓钉的型钢高强混凝土柱在不同含钢量下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能、强度衰减、粘结应力、开裂荷载和正截面承载力等;分析了含钢量对加栓钉的型钢高强混凝土柱抗震性能及承载力等方面的影响;并与3个不加栓钉的型钢高强混凝土柱进行比较分析,初步得出栓钉对型钢高强混凝土柱抗震性能及承载力的影响;最后由试验结果,给出了加栓钉的型钢高强混凝土柱合理含钢量的建议值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-24
  1.1 高强混凝土的特性和研究应用  8-11
    1.1.1 高强混凝土的特性  8-9
    1.1.2 高强混凝土在国内外的研究应用  9-11
    1.1.3 高强混凝土应用存在的制约问题  11
  1.2 型钢混凝土结构的特性与研发状况  11-20
    1.2.1 型钢混凝土结构的特性  13
    1.2.2 型钢混凝土结构在日本的研发状况  13-15
    1.2.3 型钢混凝土结构在欧美的研发状况  15-17
    1.2.4 型钢混凝土结构在前苏联的研发状况  17-18
    1.2.5 型钢混凝土结构在我国的研发状况  18-20
  1.3 型钢高强混凝土结构的特性与研发状况  20-22
    1.3.1 型钢高强混凝土结构的特性  20-21
    1.3.2 型钢高强混凝土结构在国内外的研发状况  21-22
  1.4 型钢高强混凝土柱含钢量的研究现状  22-23
  1.5 本文的主要工作  23
  1.6 本章小结  23-24
2 试验设计  24-36
  2.1 试验参数  24-25
  2.2 试验材料性能  25-27
    2.2.1 混凝土  25-26
    2.2.2 钢材  26
    2.2.3 栓钉  26-27
  2.3 试件设计及制作  27-30
    2.3.1 试件设计  27
    2.3.2 试件制作  27-30
  2.4 加载装置及制度  30-32
    2.4.1 加载装置及测试内容  30-31
    2.4.2 加载制度  31-32
  2.5 混凝土的强度  32-33
    2.5.1 高强混凝土的尺寸效应  32-33
    2.5.2 试验混凝土强度  33
  2.6 竖向荷载的确定  33-35
    2.6.1 设计轴压比与试验轴压比的关系  34-35
    2.6.2 竖向荷载的确定  35
  2.7 本章小结  35-36
3 试验现象分析  36-54
  3.1 SRHC-1（工12.6）  36-42
  3.2 SRHC-2（HW100×100×6×8）  42-47
  3.3 SRHC-3（HW125×125×6.5×9）  47-53
  3.4 本章小结  53-54
4 试验结果分析  54-82
  4.1 破坏类型及破坏过程  54-57
    4.1.1 弯曲破坏  54
    4.1.2 剪切粘结破坏  54
    4.1.3 剪切斜压破坏  54-55
    4.1.4 试件破坏过程  55-56
    4.1.5 混凝土剥落情况分析  56-57
  4.2 滞回曲线  57-59
  4.3 骨架曲线和无量纲骨架曲线  59-62
  4.4 延性  62-67
    4.4.1 影响型钢高强混凝土柱延性的主要因素  63-64
    4.4.2 延性的计算方法  64-66
    4.4.3 延性系数的计算与分析  66-67
  4.5 耗能性能  67-70
  4.6 强度衰减  70-72
  4.7 粘结应力  72-81
    4.7.1 影响型钢混凝土粘结性能的主要因素  72-73
    4.7.2 粘结应力计算的基本假定  73
    4.7.3 粘结应力计算的基本方程  73-76
    4.7.4 粘结应力分析  76-81
  4.8 本章小结  81-82
5 承载力计算与分析  82-94
  5.1 开裂荷载  82-86
    5.1.1 开裂荷载的计算方法  82-83
    5.1.2 开裂荷载的分析及比较  83-86
  5.2 正截面承载力  86-93
    5.2.1 正截面承载力的计算方法  86-87
    5.2.2 强度叠加法的计算原理  87-89
    5.2.3 强度叠加法的轴力分配问题和计算  89-91
    5.2.4 正截面承载力计算与对比分析  91-93
  5.3 本章小结  93-94
6 合理含钢量分析  94-97
  6.1 含钢量对加栓钉的型钢高强混凝土柱抗震性能的影响  94-95
  6.2 含钢量对开裂荷载的影响  95-96
  6.3 含钢量对承载力的影响  96
  6.4 合理含钢量  96-97
7 结论及展望  97-99
  7.1 主要结论  97-98
  7.2 对后续研究工作的展望  98-99
致谢  99-100
参考文献  100-102
附录  102

加栓钉的型钢高强混凝土柱合理含钢量的试验研究

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