区域约束混凝土轴心受压柱实验研究

论文摘要

区域约束混凝土是在钢筋约束混凝土研究的基础上提出的一种新概念。区域约束混凝土是利用纵向钢筋与横向箍筋形成的钢筋笼将构件划分为多个约束区域,每个约束区域有纵向钢筋及横向箍筋形成小的约束区域,与其间的混凝土一道形成独立受力单元,各个区域间又由横向箍筋及中间混凝土联系起来,形成整体约束与区域约束相结合的多重约束、多重核心,区域间有机结合,协调工作的约束机制,区域约束克服了传统约束的不足,并形成了新的结构体系。区域约束混凝土改变了约束的机制,不但有效地提高约束区域的混凝土强度及延性,且使得区域约束混凝土具有与普通约束混凝土不同的受力特性及破坏特征。轴心受压柱是区域约束混凝土结构研究中的一个组成部分。通过三根柱(一根普通约束柱、两根区域约束混凝土柱)的对比试验,研究了区域约束混凝土轴心受压柱的破坏形态和极限承载力,同时对构件的变形、裂缝、应力应变随载荷载化规律及其破坏过程进行了有益的探讨。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 第一章 绪论
• 1.1 长短柱的分类
• 1.2 普通约束混凝土
• 1.2.1 普通混凝土受压性能
• 1.2.2 约束混凝土的性质
• 1.3 约束混凝土的发展和研究
• 1.4 区域约束混凝土柱的研究背景
• 1.5 目的、研究方法和主要内容
• 第二章 区域约束混凝土单轴受压下的本构关系
• 2.1.普通混凝土本构关系
• 2.2.现行约束混凝土本构关系
• 2.3 区域约束混凝土本构关系
• 2.3.1 计算模型
• 2.3.2 轴心受压构件
• 第三章 区域约束混凝土轴心受压柱的试验研究
• 3.1 试验方案及模型
• 3.1.1 试验方案
• 3.1.2 试验模型
• 3.2 试验全过程和试验现象
• 3.3 实验结果分析
• 3.4 柱试件的荷载—应变曲线
• 3.5 柱试件纵筋的荷载—应变曲线
• 3.6 柱试件表层混凝土的荷载—应变曲线
• 3.7 柱试件箍筋的荷载—应变曲线
• 3.8 柱试件承载力与侧向挠度的曲线
• 第四章 区域约束混凝土柱受力分析
• 4.1 区域约束混凝土的受力性能分析
• 4.2 箍筋对约束作用的影响
• 4.3 区域约束混凝土柱的二阶效应
• 4.4 区域约束混凝土柱的稳定问题
• 4.5 强度问题和稳定问题的区别
• 第五章 区域约束混凝土轴心受压柱的非线性有限元分析
• 5.1 有限元分析基本过程
• 5.1.1 一有限元分析方法简介
• 5.1.2 有限元方法分析基本过程
• 5.2 结构有限元模型的选择
• 5.2.1 有限元模型
• 5.2.2 ANSYS中的SOLID65单元和Link8单元
• 5.3 材料参数
• 5.4 求解控制
• 5.5 区域约束混凝土轴心受压中长柱的ANSYS计算结果分析
• 5.5.1 混凝土的分析结果
• 5.5.2 钢筋的分析结果
• 5.5.3 有限元分析结果与试验结果比较
• 第六章 结论及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文