薄壁鋼管再生混凝土柱抗震性能試驗研究.pdf

1、再生混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能較普通混凝土有不同程度的降低，耐久性能也低于相同條件的普通混凝土，限制了再生混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用。在薄壁鋼管中灌注再生混凝土，形成薄壁鋼管再生混凝土組合結(jié)構(gòu)，利用鋼管的套箍作用使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了再生混凝土的承載能力;再生混凝土澆注于鋼管密閉空間內(nèi)，改善了再生混凝土的耐久性能。薄壁鋼管再生混凝土能使鋼材和再生混凝土兩種不同性質(zhì)的材料揚長避短，發(fā)揮各自特長，成為一種有效的結(jié)構(gòu)形式。
　

2、　本文對圓形和方形薄壁鋼管再生混凝土柱在低周反復(fù)荷載作用下進(jìn)行試驗研究和理論分析，探討了薄壁鋼管再生混凝土柱的抗震性能。
　　(1)通過對2根薄壁方鋼管再生混凝土柱和2根薄壁圓鋼管再生混凝土柱在定常軸力和水平往復(fù)荷載作用下的擬靜力試驗，研究其破壞形態(tài)和滯回特性，分析其承載力、剛度退化、延性及耗能能力等抗震性能。試驗結(jié)果表明，試件破壞時柱根部200mm范圍內(nèi)鋼管壁發(fā)生屈曲外鼓;低周反復(fù)荷載下滯回曲線較為飽滿，構(gòu)件延性系數(shù)在4.0左右

3、，說明薄壁鋼管再生混凝土柱具有良好的延性性能和耗能能力。
　　(2)在試驗的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ABAQUS對試驗過程進(jìn)行非線性數(shù)值模擬，給出模擬的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線，并與試驗曲線進(jìn)行對比，數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，說明了該模型可以較準(zhǔn)確地模擬鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的實際受力過程。
　　(3)基于試驗研究結(jié)果和有限元分析結(jié)果，本文提出了薄壁鋼管再生混凝土柱的滯回曲線理論模型、三折線骨架曲線理論模型及延性系數(shù)簡化