加固后方钢管混凝土框架滞回性能试验与理论研究

论文摘要

本文通过对经过加固后的一榀三层两跨方钢管混凝土框架拟静力试验,分析了低周反复水平荷载作用下加固后的框架的延性性能和强度与刚度的退化以及抗震耗能能力,给出了框架各层位移随反复荷载变化的滞回曲线,并根据顶层滞回曲线进一步得出了框架顶层骨架曲线及相应的恢复力模型。并与原结构各项指标相比较,得出加固后的框架的滞回性能、延性指标、耗能能力、强度与刚度退化及抗震能力与原结构的差异。意在观察加固后,框架仍具有一定的延性和耗能能力。以便在实际工程中得到应用。最后采用ANSYS对试验过程进行计算机模拟,给出了模拟的滞回曲线,并与试验曲线进行了对比。结果证明,结合本文理论研究成果进行的试验过程计算机模拟分析具有非常理想的效果。

论文目录

• 第一章 方钢管混凝土研究现状
• §1-1 钢管混凝土的发展概况和研究情况
• §1-2 方钢管混凝土的研究现状
• 1-2-1 方钢管混凝土的特点
• 1-2-2 方钢管混凝土构件抗震性能的研究
• 1-2-3 方钢管混凝土抗震加固技术发展概况
• §1-3 方钢管混凝土研究中有待深入研究的问题
• §1-4 本文的研究目的及内容
• 第二章 方钢管混凝土框架加固方案的确定
• §2-1 原方钢管混凝土的破坏形态
• §2-2 方钢管混凝土框架结构加固方案的确定
• 2-2-1 狗骨式节点的设计参数
• 2-2-2 加固方案的确定
• 第三章 方钢管混凝土框架试验过程
• §3-1 试验方法选择
• §3-2 原型结构的动力测试
• 3-2-1 原形结构的动力测试
• 3-2-2 框架模型设计
• §3-3 试验装置与加载制度
• §3-4 试验测试仪器和测试内容
• §3-5 材料实测一维本构关系曲线
• 第四章 方钢管混凝土框架试验结果及分析
• §4-1 试验现象
• §4-2 方钢管混凝土框架滞回曲线
• §4-3 方钢管混凝土框架顶层骨架曲线
• §4-4 方钢管混凝土框架的恢复力模型
• §4-5 方钢管混凝土框架延性性能探讨
• §4-6 方钢管混凝土框架抗震耗能分析
• §4-7 方钢管混凝土框架强度刚度分析
• 第五章 方钢管混凝土框架非线性有限元分析
• §5-1 有限单元法概述
• §5-2 单元类型选择
• §5-3 六面体八节点等参元单元特性及几何矩阵分析
• §5-4 单刚矩阵和总刚矩阵及方程
• 5-4-1 单元刚度矩阵
• 5-4-2 单元荷载向量
• 5-4-3 循环荷载的处理
• 5-4-4 边界位移的约束处理
• 5-4-5 总刚矩阵和有限元基本方程
• 第六章 钢管混凝土结构材料本构关系
• §6-1 单向荷载下钢材本构关系
• §6-2 反复循环荷载下钢材本构关系
• §6-3 单向荷载下核心混凝土应力—应变关系
• §6-4 反复循环荷载下混凝土本构关系
• §6-5 基于统一理论的钢管混凝土结构材料本构关系
• 6-5-1 钢管混凝土统一理论
• 6-5-2 组合性能指标
• 第七章 拟静力试验计算机模拟
• §7-1 ANSYS简介
• §7-2 单元类型选择
• §7-3 钢管混凝土构件简化
• §7-4 材料特性输入
• §7-5 约束条件和循环荷载
• §7-6 框架有限元模型
• §7-7 求解器选择
• §7-8 收敛准则
• §7-9 ANSYS拟静力试验框架的受力云图
• §7-10 框架计算机模拟滞回曲线
• 7-10-1 滞回曲线形状比较
• 7-10-2 关键点数值比较
• 7-10-3 刚度退化比较
• 第八章 结论与展望
• §8-1 全文总结
• §8-2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果