方钢管混凝土密柱型抗侧力单元的力学性能研究

摘要

随着人们对建筑抗震问题的不断深入研究，国家规范条文的不断完善，对建筑物的抗震能力也提出了越来越高的要求，这就造成了原有的许多建筑不能满足抗震要求，需要对其进行加固处理，本文研究了一种新型的对框架结构加固的体系，取名为方钢管混凝土密柱型抗侧力体系，文中对这种体系的力学性能做了理论分析、并进行了试验研究和有限元模拟。 本文完成的主要工作如下： (1) 理论分析，结合现目前对方钢管混凝土柱的力学性能研究成果，给出含钢率，混凝土强度等级等对方钢管混凝土柱的强度，刚度，延性性能的影响关系和影响程度； (2) 在理论分析的基础上，设计密柱型方钢管混凝土柱抗侧力单元，并给出柱的截面尺寸，长度，柱排列方式和数量等对抗侧力单元的力学性能（强度、刚度、延性）的影响关系。对这些因素给予比较具体的分析，得出在设计此类加固构件时的一些合理性建议； (3) 对应用方钢管混凝土密柱型抗侧力单元加固的框架进行低周反复加载试验。得到了试件的屈服荷载及位移、极限荷载及位移、荷载—位移滞回曲线，观察了钢管变形及构件的破坏现象； (4) 对试件的滞回特性、变形能力、承载力、刚度、耗能能力及钢筋应变进行分析； (5) 利用有限元分析软件对密柱型抗侧力单元进行拟静力分析，并将结果与试验结果进行了对比，研究单元的承载能力和变形状态。 主要结论如下： (1) 按照推导的公式计算的密柱型抗侧力单元的极限承载力和刚度等参数和试验所测得的数据吻合，该计算方法可以运用于加固设计的计算； (2) 方钢管混凝土密柱型抗侧力单元在试验中得到的滞回曲线形状饱满，同时对试验数据的分析表明其刚度大，强度高，延性性能好； (3) 在试验中发现加固单元和原框架的协同工作性能良好，加固作用明显，达到了预期结果； (4) 方钢管混凝土密柱型抗侧力加固单元结构形式简单，加固性能良好，具有工程实际运用价值，对于解决框架结构的抗震加固问题提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 密柱型方钢管混凝土抗侧力单元计算理论

第三章 方钢管密柱型抗侧力单元拟静力试验

第四章 方钢管混凝土密柱型抗侧力单元拟静力试验分析

第五章 影响新型抗震加固体系力学性能的各因素分析

第六章 方钢管混凝土密柱型抗侧力单元有限元分析

第七章 结论与展望

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢