欢迎来到三一办公! | 帮助中心 三一办公31ppt.com(应用文档模板下载平台)
三一办公
全部分类
  • 办公文档>
  • PPT模板>
  • 建筑/施工/环境>
  • 毕业设计>
  • 工程图纸>
  • 教育教学>
  • 素材源码>
  • 生活休闲>
  • 临时分类>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一办公 > 资源分类 > PPT文档下载  

    型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究.ppt

    • 资源ID:5509464       资源大小:515.54KB        全文页数:30页
    • 资源格式: PPT        下载积分:10金币
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录  
    下载资源需要10金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究.ppt

    型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究,西安建筑科技大学薛建阳,1 型钢混凝土异形柱的研究意义,异形柱结构柱肢宽度与隔墙等厚,具有避免室内柱楞凸出、美观适用、得房率高等优点,倍受欢迎。在中国异形柱结构得到了大量的应用.异形柱在具有以上优点的同时,也存在着其截面特性带来的先天不足。,承载能力不足。轴压比限值过低。抗震性能也不理想。在梁柱节点处,钢筋较密集,施工困难。因此,学者们研究改善RC异形柱的不足,提出了加暗柱RC异形柱、CFST异形柱、SRC异形柱、钢结构异形柱等新型异形柱结构。,工程实践表明,目前应用的钢筋混凝土(RC)异形柱存在着以下主要问题,型钢混凝土(SRC)异形柱,SRC异形柱截面中主要配置型钢并配有适量的纵向钢筋和箍筋,然后浇筑混凝土把型钢包裹在里面的异形柱。根据配钢形式的不同,SRC异形柱可以分为两种,实腹式配钢SRC异形柱和空腹式配钢SRC异形柱,空腹式配钢中又可分为配T型钢桁架和配槽钢桁架两种。,SRC异形柱示意图,SRC异形柱保护层厚度及配钢分析,SRC异形柱与矩形柱相比:具有柱肢细长肢宽薄的特点,常采用200mm及240mm两种。SRC结构与RC结构的一个显著区别是钢与混凝土的粘结性能差。现有规范对SRC结构的保护层厚度要求高,宜采用150mm,最小不得小于50mm。显然SRC异形柱没法满足规范要求,确定保护层厚度是研究的重要问题。,保护层混凝土的作用,维持型钢与混凝土之间的握裹力,提供钢与混凝土之间的粘结力。约束型钢,防止型钢屈曲失稳,提高防火、防腐、防锈能力,提高构件刚度。影响构件受力的有效高度。混凝土保护层厚度越小、力臂越大、抗弯性能越好。,混凝土保护层厚度的确定原则,不发生失稳的最小保护层厚度。把混凝土保护层视为一块薄板,根据板的弹塑性屈曲理论,推导出混凝土在达到受压强度以前,不会发生失稳的最小保护层厚度。,图2.1 计算简图,板的弹塑性屈曲理论推导公式,混凝土板的弹塑性屈曲应力为:上式中,弹塑性系数 的取值是核心问题。不发生失稳破坏的最小保护层厚度计算式为:,(2-1),(2-2),混凝土临界保护层厚度,力的平衡条件:,图2.2 计算简图,(2-3),(2-4),(2-5),耐久性、防火、刚度等确定保护层厚度,耐久性角度考虑混凝土保护层厚度。从防火性能角度考虑,保护层60mm时,可耐火3h,50mm时,可耐火2h。从提高结构刚度的角度出发,英国规范规定了保护层厚度不小于40mm。结论:分别从上述各方面考虑,取其中的一个最大值作为SRC异形柱的混凝土最小保护层厚度。,SRC异形柱的配钢分析,配T型钢桁架 配槽钢桁架 实腹式配钢,斜截面配钢,空腹式配钢在各肢型钢之间焊接腹杆或腹板,形成空间钢构,腹杆也起到栓钉的作用,有利于提高受力性能。地震区的结构,考虑到地震作用具有往复性,配置交叉斜腹杆的形式效果更好。缀件的截面积和间距确定,应满足确保纵向型钢与混凝土协同工作以及构件的抗剪要求。,3 SRC异形柱力学特性分析,SRC异形柱由于截面不规则,导致了其不同于传统的矩形、圆形柱的一些特有性质。边界条件不同的SRC异形柱的力学特性不同,铰接及一端铰接一端固接的异形柱具有双偏压特性,而两端固接异形柱是单偏压特性。框架结构中SRC异形柱滞回曲线对称,破坏主要由承载力薄弱一侧的上下端控制。,两端铰接异形柱的力学特性,任意取截面上一点dA为研究对象,在外荷载作用下产生的应力为,图3.1 L形柱截面示意,当仅有绕 x,轴弯矩作用时,,由于异形柱截面不对称 必定会发生双偏压破坏现象,两端刚接异形柱的力学特性,框架结构中异形柱的力学模型为两端刚接。当楼盖只发生沿x轴方向的刚体平移时,相应的各框架柱将只发生绕x轴方向的弯曲变形。是由楼盖平面内刚度无穷大,楼盖给各柱端强力的约束所决定。根据常识,楼盖发生x轴方向的刚体平移,相应的各框架柱也将只发生x轴方向的弯曲变形。,反证法证两端固接异形柱单偏压特性,命题:假定异形柱在楼盖产生x轴方向的刚体平移时,发生双向弯曲。式中:、分别表示框架柱x、y 方向的水平位移。求解得:代入边界条件得:,由于,必定有、,显然与命题只发生 x 轴方向位移的假定矛盾,命题不成立。因此,楼盖发生轴x方向的刚体平移时,柱当且仅当发生绕 y轴方向的弯曲变形,即:结论:这就证明了两端固接异形柱的单偏压特性。,低周反复荷载作用下刚接异形柱的受力特性,图3.4 异形柱框架弯矩示意图,由图可见,正反向荷载作用时,弯矩图对于反弯点反对称,对于T形柱,反复荷载作用下,腹板上下端部交替压碎,同一根柱子上下部分的混凝土、配筋完全相同,承载能力也相同,因此,滞回曲线形状应该是对称的。,4 SRC异形柱的轴压比限值,异形柱由于截面不规则,与矩形柱相比,延性差,轴压比限值更为严格。RC异形柱的轴压比限值较低,影响了其适用范围。研究如何提高异形柱的轴压比限值,已成为一个亟待解决的问题。加暗柱RC异形柱、钢管混凝土异形柱、SRC异形柱,目的之一就是提高轴压比限值。,轴压比限值的确定,一般认为SRC结构的轴压比限值的确定,以位移延性系数=3为界。日本规范则以极限转角具有0.01弧度为界。综上可以认为:当SRC异形柱同时满足位移延性系数3,和极限转角0.01弧度,对应的轴压比安全可行。,SRC异形柱的轴压比实验,试验结果分析,发生剪切粘结破坏的试件,即使轴压比限值很低,也不能满足的3的延性要求。采取有效措施防止剪切粘结破坏十分必要。SRC异形柱的设计轴压比限值可以达到0.65。,基于界限破坏计算SRC异形柱的轴压比限值,计算思路:根据界限破坏的定义(受压混凝土达到极限压应变的同时受拉型钢屈服),求出对应的轴压比。由于截面不规则,需要编程实现。程序的关键是:不同方向荷载作用下,截面中最大混凝土应变点和最大受拉型钢应变点的确定。编写了计算程序SRCZYAB,程序计算结果分析,同一试件,不同加载方向轴压比限值相差很大。对T、L形柱:90度加载(腹板受压、翼缘受拉时),轴压比限值最小。对十形柱,45度加载时,轴压比限值最小。由于截面及配钢不对称,按界限破坏的方法计算SRC异形柱的轴压比有可能出现负值(也就是根本不可能发生界限破坏),试验检验界限破坏理论的计算结果,部分试件(T2、T9、L3)试验实加轴压比明显大于理论计算结果时,延性仍大于3。采用界限破坏的计算方法计算SRC异形柱的轴压比限值存在缺陷。没法真正反映出型钢分担轴力的作用。计算结果出现负值或很小的值,明显与实际不符。,基于叠加法计算SRC异形柱的轴压比限值,日本规范及我国规程采用了叠加法计算SRC矩形柱的轴压比限值。由于异形柱截面不对称,需要简化。,基于叠加法计算的技术处理,把不对称的异形柱简化成矩形柱。与加载方向一致柱肢的矩形柱。把型钢对称化,并且以含钢量最小的一侧对称。,试验检验叠加法的计算结果,试验实加的轴压比均小于按叠加法计算的轴压比限值,且延性均达到3的要求。按叠加法计算,并通过试验检验的轴压比限值:,谢谢!,

    注意事项

    本文(型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究.ppt)为本站会员(sccc)主动上传,三一办公仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一办公(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    备案号:宁ICP备20000045号-2

    经营许可证:宁B2-20210002

    宁公网安备 64010402000987号

    三一办公
    收起
    展开