矩形钢管混凝土双剪截面研究及其工程应用
发布时间：2022-12-11 06:45
矩形钢管混凝土杆件相比较传统的钢筋混凝土构件具有抗剪效应好、承载力高、自重轻等诸多优点。如今在高层,大跨度建筑中的使用率越来越高。研究表明小剪跨的短柱容易发生剪切破坏,目前在矩形钢管混凝土杆件单向抗剪研究方面成果丰硕已经在相关规范中有所体现,而在双向抗剪的研究成果还处于空白。所以,对于矩形钢管混凝土杆件双剪力学性能研究及其工程中的应用具有十分重要的意义。（1）本文在研究矩形钢管混凝土杆件受剪力学性能时,首先要对所设计的矩形钢管混凝土杆件进行受弯和受剪计算。当抗剪计算结果大于受弯屈服对应的水平力,就说明杆件受剪破坏,反之就是受弯破坏。根据实际工程应用和矩形钢管混凝土杆件受剪破坏文献,本文设定方、矩形钢管混凝土算例的尺寸共9组（400mmX 400mm、400mm×500mm—400mmX 1200mm）、剪跨比（0.25≤λ≤1.5 变化幅值 0.25）、加载角度θ（0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°）为变量,相互组合,共计378个算例。（2）以方形钢管混凝土杆件为算例,对现行规范抗剪承载力公式进行计算。结果表明《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS 159:2004、...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 课题来源
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 有限元在土木工程分析中的应用
1.5 课题特色与创新性
1.6 本文研究的内容
第二章 有限元计算介绍
2.1 引言
2.2 有限元方法简介
2.3 矩形钢管混凝土建立模型的关键点
2.4 材料的本构模型
2.4.1 钢材的本构关系模型
2.4.2 混凝土的本构模型
2.5 本章小节
第三章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪非线性分析
3.1 引言
3.2 钢管混凝土系杆有限元建模
3.2.1 建立模型
3.2.2 界面模型
3.2.3 边界条件设置
3.2.4 单元类型和网格划分
3.3 算例介绍
3.3.1 模型编号
3.4 方形截面抗剪计算结果的比较
3.5 矩形钢管混凝土杆件抗剪分析
3.5.1 钢管Mises等效应力和混凝土压应力云图
3.5.2 Z8-A、Z8-F结果分析
3.5.3 双向加载方向45°算例分析
3.5.4 模型的主矢量图
3.5.5 算例的应变分析
3.5.6 矩形钢管混凝土杆件变形分析
3.5.7 抗剪承载力分析
3.6 本章小节
第四章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪承载力分析
4.1 概述
4.2 既有矩形钢管混凝土受剪承载力计算公式和分析算例
4.3 有限元与规范对比分析
4.3.1 矩形钢管混凝土杆件剪力-剪跨比曲线对比分析
4.3.2 单向抗剪承载力分析
4.4 单向抗剪公式推导
4.5 双向抗剪公式推导
4.5.1 长宽比影响双向抗剪承载力相关关系
4.5.2 剪跨比影响双向抗剪承载力相关关系
4.5.3 双向抗剪承载力计算公式按照单向设计不安全原因
4.5.4 双向抗剪承载力计算公式推导-规范分析法
4.6 本章小结
第五章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪机理分析
5.1 概述
5.2 刚度分析
5.3 受剪破坏分析
5.4 受剪机理分析
5.5 本章小节
第六章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪工程应用
6.1 概述
6.2 工程概况内力
6.3 内力计算
6.3.1 内力计算
6.3.2 公式复核
6.4 本章小节
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于剪切破坏的剪力墙构件地震损伤[J]. 甘金凤,陈晓磊,张彧博,傅剑平. 土木建筑与环境工程. 2018(04)
[2]钢板带加强型型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究[J]. 陈默然,高永,周珉,孙林,高龙,黄宗明. 土木建筑与环境工程. 2017(06)
[3]双向荷载作用下方钢管混凝土柱-组合梁空间节点抗震性能试验研究[J]. 樊健生,周慧,聂建国,李全旺. 建筑结构学报. 2012(06)
[4]方钢管混凝土柱抗剪性能试验研究[J]. 蔡健,梁伟盛,林辉. 深圳大学学报(理工版). 2012(03)
[5]组合结构中两类新型剪力连接件的研究分析[J]. 黄勇,任伟鑫,吕晓,宋佳. 贵州大学学报(自然科学版). 2010(03)
[6]钢管混凝土柱在轴向荷载作用下的试验和计算分析[J]. P.K.Gupta,S.M.Sarda,M.S.Kumar. 钢结构. 2008(03)
[7]钢管混凝土抗剪性能试验研究[J]. 肖从真,蔡绍怀,徐春丽. 土木工程学报. 2005(04)
[8]钢板剪力墙的发展与研究现状[J]. 郭彦林,董全利. 钢结构. 2005(01)
[9]低周反复荷载下方钢管混凝土框架抗震性能的试验研究[J]. 王来,王铁成,陈倩. 地震工程与工程振动. 2003(03)
[10]斜向受力方钢管混凝土框架柱滞回性能分析[J]. 赵文艳. 大庆石油学院学报. 2003(02)
博士论文
[1]钢管混凝土构件在复杂受力状态下的工作机理研究[D]. 尧国皇.福州大学 2006
[2]斜向水平荷载作用下两向不等肢配箍钢筋混凝土框架柱抗剪试验研究[D]. 郭永亮.天津大学 2004
硕士论文
[1]采用矩形钢套筒改善SRC中高剪力墙变形性能的方法研究[D]. 高龙.重庆大学 2017
[2]RC Z形柱双向受剪抗震性能试验研究及有限元分析[D]. 杜洪.浙江工业大学 2015
[3]内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能的试验研究[D]. 张力.重庆大学 2015
[4]矩形钢管混凝土框架结构的抗震性能研究[D]. 杨晓云.内蒙古科技大学 2014
[5]钢管高强混凝土剪力墙受剪性能试验研究[D]. 孙孝明.华南理工大学 2013
[6]矩形截面钢筋混凝土框架柱双向受剪承载力公式的可靠度分析[D]. 连瑾.河南理工大学 2011
[7]方钢管混凝土柱抗剪性能试验研究[D]. 林辉.华南理工大学 2010
[8]圆钢管混凝土构件抗剪性能分析[D]. 张旭.哈尔滨工业大学 2009
[9]矩形钢管混凝土构件复合受力时力学性能与设计方法研究[D]. 陈宇超.兰州理工大学 2009
[10]钢筋混凝土双向受弯简支梁受剪承载力的计算[D]. 涂斌.南昌大学 2008
本文编号：3718323
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 课题来源
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.4 有限元在土木工程分析中的应用
1.5 课题特色与创新性
1.6 本文研究的内容
第二章 有限元计算介绍
2.1 引言
2.2 有限元方法简介
2.3 矩形钢管混凝土建立模型的关键点
2.4 材料的本构模型
2.4.1 钢材的本构关系模型
2.4.2 混凝土的本构模型
2.5 本章小节
第三章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪非线性分析
3.1 引言
3.2 钢管混凝土系杆有限元建模
3.2.1 建立模型
3.2.2 界面模型
3.2.3 边界条件设置
3.2.4 单元类型和网格划分
3.3 算例介绍
3.3.1 模型编号
3.4 方形截面抗剪计算结果的比较
3.5 矩形钢管混凝土杆件抗剪分析
3.5.1 钢管Mises等效应力和混凝土压应力云图
3.5.2 Z8-A、Z8-F结果分析
3.5.3 双向加载方向45°算例分析
3.5.4 模型的主矢量图
3.5.5 算例的应变分析
3.5.6 矩形钢管混凝土杆件变形分析
3.5.7 抗剪承载力分析
3.6 本章小节
第四章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪承载力分析
4.1 概述
4.2 既有矩形钢管混凝土受剪承载力计算公式和分析算例
4.3 有限元与规范对比分析
4.3.1 矩形钢管混凝土杆件剪力-剪跨比曲线对比分析
4.3.2 单向抗剪承载力分析
4.4 单向抗剪公式推导
4.5 双向抗剪公式推导
4.5.1 长宽比影响双向抗剪承载力相关关系
4.5.2 剪跨比影响双向抗剪承载力相关关系
4.5.3 双向抗剪承载力计算公式按照单向设计不安全原因
4.5.4 双向抗剪承载力计算公式推导-规范分析法
4.6 本章小结
第五章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪机理分析
5.1 概述
5.2 刚度分析
5.3 受剪破坏分析
5.4 受剪机理分析
5.5 本章小节
第六章 矩形钢管混凝土杆件双向受剪工程应用
6.1 概述
6.2 工程概况内力
6.3 内力计算
6.3.1 内力计算
6.3.2 公式复核
6.4 本章小节
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于剪切破坏的剪力墙构件地震损伤[J]. 甘金凤,陈晓磊,张彧博,傅剑平. 土木建筑与环境工程. 2018(04)
[2]钢板带加强型型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究[J]. 陈默然,高永,周珉,孙林,高龙,黄宗明. 土木建筑与环境工程. 2017(06)
[3]双向荷载作用下方钢管混凝土柱-组合梁空间节点抗震性能试验研究[J]. 樊健生,周慧,聂建国,李全旺. 建筑结构学报. 2012(06)
[4]方钢管混凝土柱抗剪性能试验研究[J]. 蔡健,梁伟盛,林辉. 深圳大学学报(理工版). 2012(03)
[5]组合结构中两类新型剪力连接件的研究分析[J]. 黄勇,任伟鑫,吕晓,宋佳. 贵州大学学报(自然科学版). 2010(03)
[6]钢管混凝土柱在轴向荷载作用下的试验和计算分析[J]. P.K.Gupta,S.M.Sarda,M.S.Kumar. 钢结构. 2008(03)
[7]钢管混凝土抗剪性能试验研究[J]. 肖从真,蔡绍怀,徐春丽. 土木工程学报. 2005(04)
[8]钢板剪力墙的发展与研究现状[J]. 郭彦林,董全利. 钢结构. 2005(01)
[9]低周反复荷载下方钢管混凝土框架抗震性能的试验研究[J]. 王来,王铁成,陈倩. 地震工程与工程振动. 2003(03)
[10]斜向受力方钢管混凝土框架柱滞回性能分析[J]. 赵文艳. 大庆石油学院学报. 2003(02)
博士论文
[1]钢管混凝土构件在复杂受力状态下的工作机理研究[D]. 尧国皇.福州大学 2006
[2]斜向水平荷载作用下两向不等肢配箍钢筋混凝土框架柱抗剪试验研究[D]. 郭永亮.天津大学 2004
硕士论文
[1]采用矩形钢套筒改善SRC中高剪力墙变形性能的方法研究[D]. 高龙.重庆大学 2017
[2]RC Z形柱双向受剪抗震性能试验研究及有限元分析[D]. 杜洪.浙江工业大学 2015
[3]内置竖向型钢混凝土低矮剪力墙抗震性能的试验研究[D]. 张力.重庆大学 2015
[4]矩形钢管混凝土框架结构的抗震性能研究[D]. 杨晓云.内蒙古科技大学 2014
[5]钢管高强混凝土剪力墙受剪性能试验研究[D]. 孙孝明.华南理工大学 2013
[6]矩形截面钢筋混凝土框架柱双向受剪承载力公式的可靠度分析[D]. 连瑾.河南理工大学 2011
[7]方钢管混凝土柱抗剪性能试验研究[D]. 林辉.华南理工大学 2010
[8]圆钢管混凝土构件抗剪性能分析[D]. 张旭.哈尔滨工业大学 2009
[9]矩形钢管混凝土构件复合受力时力学性能与设计方法研究[D]. 陈宇超.兰州理工大学 2009
[10]钢筋混凝土双向受弯简支梁受剪承载力的计算[D]. 涂斌.南昌大学 2008
本文编号：3718323
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