型钢高强混凝土柱抗震性能数值模拟分析

型钢高强混凝土柱抗震性能数值模拟分析

论文摘要

型钢高强混凝土结构(Steel Reinforced High Strength Concrete Structure简称HSRC)是由型钢和高强混凝土组合而成的一种新型结构形式。型钢高强混凝土结构除具有普通型钢混凝土结构的特点外,更能充分地发挥型钢的力学特点和提高结构单位面积的承载力和经济效益。虽然国内对型钢高强混凝土柱抗震性能有了一定的试验研究,但在计算机数值模拟方面研究相对较少,相关知识结构比较松散。所以,对该结构抗震性能的数值模拟分析具有客观的必要性。本文运用有限元分析软件ABAQUS分别对两组不同轴压比和配箍率的型钢高强混凝土柱进行数值模拟分析。通过计算得到柱的应力—应变关系、荷载—位移全曲线、滞回曲线、骨架曲线、无纲量骨架曲线、延性系数以及强度衰减等结果,分析不同轴压比和配箍率对型钢高强混凝土柱抗震性能的影响程度,并与已有试验结果进行对比分析。可以看出轴压比对型钢高强混凝土柱抗震性能的影响很大,而配箍率对其的影响较小。同时可得,将软件ABAQUS用于型钢高强混凝土柱数值模拟分析时,其计算结果具有一定的精确度与可靠性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 型钢混凝土结构的分类和特点
  • 1.1.1 型钢混凝土的分类
  • 1.1.2 型钢混凝土的特点
  • 1.2 型钢混凝土结构的研究发展与应用状况
  • 1.2.1 欧美地区SRC研究发展状况
  • 1.2.2 前苏联SRC研究发展状况
  • 1.2.3 日本SRC研究发展状况
  • 1.2.4 我国SRC研究发展状况
  • 1.3 高强混凝土的特性和研究应用
  • 1.3.1 高强混凝土的基本性能
  • 1.3.2 高强混凝土在国内外的研究应用
  • 1.3.3 高强混凝土存在的问题
  • 1.4 型钢高强混凝土结构
  • 1.5 影响HSRC柱破坏形态和抗震性能的主要因素
  • 1.6 有限元数值模拟简介
  • 1.7 本文的主要工作
  • 2 已有试验简介及结果分析
  • 2.1 已有实验简介
  • 2.1.1 试件基本参数
  • 2.1.2 试件的设计与制作
  • 2.1.3 试验装置
  • 2.1.4 加载方案及主要测试内容
  • 2.2 结果分析
  • 2.2.1 破坏形态及破坏过程分析
  • 2.2.2 滞回曲线
  • 2.2.3 骨架曲线与无纲量骨架曲线
  • 2.2.4 耗能性能
  • 2.2.5 延性
  • 2.2.6 强度衰减
  • 2.3 本章小结
  • 3 型钢高强混凝土柱有限元模型
  • 3.1 概述
  • 3.1.1 有限元的早期工作
  • 3.1.2 有限元的发展与现状
  • 3.1.3 有限元的未来
  • 3.1.4 有限元计算软件
  • 3.2 有限元介绍
  • 3.2.1 有限元的要点
  • 3.2.2 有限元的特性
  • 3.3 ABAQUS软件程序介绍
  • 3.4 型钢高强混凝土柱的有限元模拟
  • 3.4.1 单元类型的选取
  • 3.4.2 材料属性
  • 3.4.3 建立ABAQUS模型并求解
  • 3.5 本章小结
  • 4 型钢高强混凝土柱ABAQUS计算结果分析
  • 4.1 高强混凝土的受力状态
  • 4.1.1 高强混凝土应力状态
  • 4.1.2 高强混凝土应变状态
  • 4.1.3 高强混凝土变形状态
  • 4.2 型钢的受力状态
  • 4.2.1 型钢应力状态
  • 4.2.2 型钢应变状态
  • 4.2.3 型钢变形状态
  • 4.3 钢筋的受力状态
  • 4.3.1 钢筋应力状态
  • 4.3.2 钢筋应变状态
  • 4.3.3 钢筋变形状态
  • 4.4 不同轴压比的荷载—位移曲线
  • 4.4.1 承载力对比分析
  • 4.4.2 柱延性及其抗震性能
  • 4.5 不同配箍率的荷载—位移曲线
  • 4.6 不同轴压比的滞回曲线
  • 4.7 不同配箍率的滞回曲线
  • 4.8 不同轴压比的骨架曲线与无纲量骨架曲线
  • 4.9 不同配箍率的骨架曲线与无纲量骨架曲线
  • 4.10 本章小结
  • 5 结论与展望
  • 5.1 主要结论
  • 5.2 需要进一步研究的问题
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 附录一:攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

    • [1].型钢组合支撑研究综述[J]. 建筑施工 2019(12)
    • [2].基于AutoCAD的H型钢分段均布载荷校核[J]. 机械工程与自动化 2020(01)
    • [3].高精度轻型薄壁热轧H型钢工艺的优化探讨[J]. 冶金管理 2020(03)
    • [4].日本制铁生产超大规格H型钢[J]. 轧钢 2020(03)
    • [5].29号矿用U型钢研制[J]. 四川冶金 2020(04)
    • [6].U型钢棚加工装置的自主设计与应用[J]. 现代矿业 2020(09)
    • [7].B型钢冷弯成型仿真及缺陷原因分析[J]. 机械设计与制造 2017(04)
    • [8].中国重型热轧H型钢的开发和应用现状[J]. 热加工工艺 2017(07)
    • [9].异型焊接H型钢施工的技术创新[J]. 机械工程师 2015(07)
    • [10].热轧H型钢在建筑结构中的应用[J]. 科技风 2013(20)
    • [11].H型钢行业总体发展的研究与探讨[J]. 冶金经济与管理 2013(06)
    • [12].型钢组合装配式住宅的发展前景分析[J]. 科技创新与应用 2020(11)
    • [13].旧H型钢柱改造再利用施工技术[J]. 施工技术 2020(17)
    • [14].耐候H型钢关键技术控制[J]. 鞍钢技术 2018(06)
    • [15].U型钢棚支护效果优化[J]. 现代矿业 2016(03)
    • [16].特种车辆承重梁用热轧H型钢开发实践[J]. 甘肃冶金 2016(03)
    • [17].重型热轧H型钢生产技术及发展[J]. 安徽冶金 2016(02)
    • [18].海洋石油工程H型钢切割机器人的应用研究[J]. 中国重型装备 2015(01)
    • [19].H型钢柱的线性梁柱抗震屈服相关性分析[J]. 科技通报 2015(06)
    • [20].超快冷对H型钢冷却变形的影响[J]. 东北大学学报(自然科学版) 2012(07)
    • [21].型钢设计自动化研究[J]. 船舶与海洋工程 2012(04)
    • [22].中国热轧H型钢发展与热轧H型钢标准体系[J]. 冶金标准化与质量 2010(04)
    • [23].莱钢H型钢研发与生产[J]. 山东冶金 2009(01)
    • [24].国内热轧H型钢工艺特点[J]. 钢铁研究 2009(04)
    • [25].以绿色生产捍卫蓝天 以转型升级成就梦想[J]. 环境保护 2019(23)
    • [26].型钢悬挑脚手架在施工中存在的问题及解决办法[J]. 居舍 2019(36)
    • [27].我国H型钢市场需求分析及市场定位[J]. 机械设计 2018(S1)
    • [28].高频焊接H型钢生产线的工艺装备特点[J]. 科技创新与生产力 2017(02)
    • [29].H型钢柱加工工艺创新[J]. 科技创新导报 2013(24)
    • [30].型钢高强混凝土梁力学性能试验研究[J]. 工程力学 2013(11)

    标签:;  ;  ;  ;  

    型钢高强混凝土柱抗震性能数值模拟分析
    下载Doc文档

    猜你喜欢