型钢混凝土巨型柱受力影响因素的有限元分析

题名	型钢混凝土巨型柱受力影响因素的有限元分析
作者	吴昌键
导师	李亚娥 ; 郭黎
答辩日期	2017
学位名称	硕士
关键词	SRC巨型柱受力影响因素平截面假定高强材料尺寸效应
摘要	随着经济的发展与科技的进步,我国已经成为拥有高层与超高层建筑数量最多的国家之一,关于高层与超高层建筑的发展体现在方方面面,如更广的适用范围,更高的高度指标,更新颖的功能要求,更复杂的立面设计,更大的使用面积等,巨型结构体系正是在这样的需求中应运而生并飞速发展起来的。作为巨型结构体系的主要结构构件,巨型柱不仅承受的风、地震等水平荷载的影响,还承受着巨大的竖向荷载,因此其受力性能对于高层与超高层建筑而言至关重要。本文针对SRC巨型柱的混凝土强度等级、截面含钢率、配筋率、体积配箍率、轴压比和剪跨比等不同影响因素,利用有限元软件ABAQUS分别进行数值模拟研究,分析不同受力影响因素对SRC巨型柱性能的影响,并探寻相应的规律以期能给实际工程设计提供一些参考,具体工作如下:(1)在有限元软件ABAQUS中,通过计算长度的选取、单元的选择、网络的划分、部件的装配、接触的定义、荷载的施加以及计算方法的选取等步骤建立标准的SRC巨型柱模型,并通过大量的试算分析,科学合理的设置不同的参数;(2)采用控制变量的方式针对混凝土强度等级、截面含钢率、配筋率、体积配箍率、轴压比、剪跨比等影响因素进行分别建模分析,通过研究不同影响因素下的荷载-位移曲线、峰值荷载、峰值位移、部件的等效应力云图等,分析各影响因素对SRC巨型柱性能的影响,同时通过研究峰值荷载下最大应力点所处截面的截面应变分布情况,对ABAQUS数值模拟结果的平截面假定情况进行验证;(3)针对SRC巨型柱中普遍使用的高强材料如高强混凝土、高强箍筋等进行研究,分析其对SRC巨型柱性能的影响,并对巨型柱中由于截面尺寸巨大而凸显的尺寸效应问题进行研究,修正混凝土本构模型,研究尺寸效应对SRC巨型柱性能的影响。结果表明:SRC巨型柱的含钢率、轴压比与剪跨比三个因素对构件的力学性能影响最大,提高构件的含钢率和剪跨比,降低构件的轴压比能较好地提高构件的延性;提高构件的含钢率和轴压比,降低构件的剪跨比能较好地提高构件的承载力;在轴压比或剪跨比较大,或者是构件处于弹性阶段时,截面的变形情况能够较好的满足平截面假定;在高强混凝土中配置高强箍筋可以有效改善由于使用高强混凝土带来的延性变差的问题;针对尺寸效应的影响,可以在设计过程中采用忽略纵筋对承载力贡献的方式进行近似抵消。
页数	85
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TU398.9
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93083
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	吴昌键. 型钢混凝土巨型柱受力影响因素的有限元分析[D],2017.