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钢管混凝土构件的等效阻尼比研究

钢管混凝土构件的等效阻尼比研究

作者：叶云集深圳大学

学位级别：硕士

钢管混凝土结构由于具有强度高、良好的塑性韧性、抗震性能好等一系列突出优点,因而广泛应用于各大领域。目前为止,国内外对于单一材料的阻尼认识较为一致,但钢管混凝土是由两种完全不同材料组成的构件,其等效阻尼比取值会受到两种材料... 详细信息

钢管混凝土结构由于具有强度高、良好的塑性韧性、抗震性能好等一系列突出优点,因而广泛应用于各大领域。目前为止,国内外对于单一材料的阻尼认识较为一致,但钢管混凝土是由两种完全不同材料组成的构件,其等效阻尼比取值会受到两种材料的相对比重等诸多因素的影响。在实际工程中,结构工程师们经常采用规范中的建议值进行计算,若实际阻尼比值大于建议值时,虽能提高结构可靠度,但经济效益差,反之却偏于危险,严重的可能威胁到生命安全,因此能否准确计算阻尼比并掌握其变化规律,将直接影响到实际工程中结构动力响应分析的可靠性。本文通过采用有限元数值模拟方法,对钢管混凝土构件的等效阻尼比进行研究,主要围绕以下几点展开:首先取某一工程项目中的钢管混凝土构件为算例,分别采用有限元分析软件ADINA与***进行计算,并将两者计算结果进行对比分析,验证ADINA软件所采用的数值模拟方法的可行性;接着取不同阻尼比值计算反应谱和等效风荷载,并将计算结果进行对比分析,说明阻尼比取值对结构动力响应分析的影响。其次对钢管混凝土构件的等效阻尼比影响因素进行研究,本文针对影响等效阻尼比取值的六大因素逐个进行两方面的分析——影响规律分析、影响机理分析。其中径厚比、计算长度、轴压比对钢管混凝土构件的等效阻尼比影响显著;核心混凝土强度等级、界面粘结滑移性能对钢管混凝土构件的等效阻尼比有一定的影响,但考虑到使用高强混凝土的经常性、实际工程应用中的可行性与方便性,其影响可以忽略不计;截面形式与长宽比对钢管混凝土构件的等效阻尼比影响很小,可以忽略不计。最后研究了钢管混凝土构件的等效阻尼比随着计算长度、轴压比的变化规律,并进一步针对径厚比(或截面规格)、计算长度、轴压比进行了参数化分析,在此基础上,对每种径厚比(或截面规格)分别拟合出等效阻尼比的计算表达式,为了实际应用更方便,将等效阻尼比的参数化分析结果整理成两个表格,对无缝钢管按截面规格排序,其余截面按径厚比排序。本文研究成果可为实际工程中钢管混凝土构件的等效阻尼比取值提供参考。

关键词：钢管混凝土构件等效阻尼比有限元分析影响因素分析参数化分析

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第三章钢管混凝土构件设计

建筑结构 1999年第2期29卷 56-62页

作者：钟善桐哈尔滨建筑大学 150008

给出了单一应力状态下钢管混凝土构件承载力的计算公式和复杂应力状态构件的相关极限方程，并简要介绍了ＣＦＳＴ构件刚度和变形的计算公式，及混凝土徐变和收缩、环境温度变化以及在构件上焊接的影响。

关键词：承载力计算公式钢管混凝土构件刚度变形

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第五章钢管混凝土构件的节点构造(一)

建筑结构 1999年第5期29卷 54-60页

作者：钟善桐哈尔滨建筑大学 150008

介绍单层工业厂房中，采用钢管混凝土柱时常用的一些节点构造。较详细地归纳和介绍了高层建筑中钢管混凝土柱与梁的节点，分刚性节点和铰接节点。还简要介绍了管柱对接接头的构造和施工方法。

关键词：工业厂房节点高层建筑柱梁钢管混凝土构件

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离心钢管混凝土构件弯扭试验研究

工业建筑 2005年第1期35卷 62-64页

作者：于弋曲晨金伟良浙江大学结构工程研究所杭州310027

建立了离心钢管混凝土结构弯扭性能的试验方法 ,介绍了试验过程及装置 ,通过 11根离心钢管混凝土构件的弯扭试验 ,研究分析了不同弯扭加载路径下 ,影响构件受力及变形的主要因素及构件弯扭破坏的机理 ,构件弯扭联合作用下钢管壁应力试... 详细信息

建立了离心钢管混凝土结构弯扭性能的试验方法 ,介绍了试验过程及装置 ,通过 11根离心钢管混凝土构件的弯扭试验 ,研究分析了不同弯扭加载路径下 ,影响构件受力及变形的主要因素及构件弯扭破坏的机理 ,构件弯扭联合作用下钢管壁应力试验值与Mises屈服准则吻合良好 ,并在试验研究的基础上 ,得出了该结构形式的弯扭承载力相关方程 ,为工程中弯扭联合作用的设计提供了依据。

关键词：弯扭钢管混凝土构件钢管混凝土结构承载力加载路径屈服准则相关方程受力试验研究结构形式

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第四章钢管混凝土构件的动力性能

建筑结构 1999年第3期29卷 56-58页

作者：钟善桐哈尔滨建筑大学 150008

钢管混凝土受弯构件的滞回曲线和不发生局部失稳的钢构件相同，具有良好的抗震性能。Ｐ－滞回曲线和骨架曲线分为无下降段和有下降段两种情况。建议限制构件的长细比可以不控制构件的轴压比。因而钢管混凝土用作高层建筑的框架柱具有突... 详细信息

钢管混凝土受弯构件的滞回曲线和不发生局部失稳的钢构件相同，具有良好的抗震性能。Ｐ－滞回曲线和骨架曲线分为无下降段和有下降段两种情况。建议限制构件的长细比可以不控制构件的轴压比。因而钢管混凝土用作高层建筑的框架柱具有突出的优点。

关键词：钢管混凝土构件动力性能滞回曲线

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大温差寒冷地区钢管混凝土构件温度场分析

铁道建筑 2017年第5期57卷 16-19页

作者：祁强张戎令胡锐鹏薛彦瑾王炳忠兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室甘肃兰州730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室甘肃兰州730070

为研究西北地区大温差条件下钢管混凝土构件截面的温度场以及钢管与混凝土的脱粘情况,通过模拟一典型地区一月份日平均气温度变化,在大气模拟箱中进行了钢管混凝土构件的温度场和脱粘情况测试。结果表明:在大气温度作用下钢管混凝土构... 详细信息

为研究西北地区大温差条件下钢管混凝土构件截面的温度场以及钢管与混凝土的脱粘情况,通过模拟一典型地区一月份日平均气温度变化,在大气模拟箱中进行了钢管混凝土构件的温度场和脱粘情况测试。结果表明:在大气温度作用下钢管混凝土构件截面的温度呈非线性分布;钢管的存在会使核心混凝土表面的应力、应变相比素混凝土要大;大气温度降低产生的温差应力大于钢管与混凝土之间的粘结力时也会发生脱粘现象。

关键词：钢管混凝土构件温度场模型试验西北地区大温差

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钢管混凝土构件的承载力分析

山西建筑 2007年第22期33卷 67-68页

作者：朱喜源黄文通英德市建筑工程质量(施工安全)监督站广州市华南理工大学交通学院

分析了钢管混凝土材料的特点与材料力学参数,并采用有限元的块体单元与板壳单元来模拟钢管混凝土柱,对其受力性能和承载能力进行了分析计算,计算结果与轴压试验结果的对比分析表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：钢管混凝土构件有限元承载力分析

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钢管混凝土构件的非线性有限元分析

结构工程师 2005年第4期21卷 27-29页

作者：侯现创同济大学上海200092

建立了钢管混凝土构件的非线性有限元模型,采用三维等参元来模拟钢管和混凝土,考虑了钢管和混凝土两种材料的非线性性质。在VC++6.0平台下自行开发了有限元分析软件CCFST。利用该软件对钢管混凝土轴压短构件进行了分析,并用试验结果验... 详细信息

建立了钢管混凝土构件的非线性有限元模型,采用三维等参元来模拟钢管和混凝土,考虑了钢管和混凝土两种材料的非线性性质。在VC++6.0平台下自行开发了有限元分析软件CCFST。利用该软件对钢管混凝土轴压短构件进行了分析,并用试验结果验证了计算结果的可靠性。

关键词：钢管混凝土,非线性有限元钢管混凝土构件非线性有限元分析有限元分析软件 VC++6.0 有限元模型三维等参元非线性性质自行开发计算结果

基于Pushover理论的钢管混凝土构件塑性铰特性值研究

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郑州大学学报（工学版） 2013年第5期34卷 7-11页

作者：吝红育西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

Pushover理论广泛应用于结构弹塑性地震分析,也可用于结构极限承载力和失效薄弱点分析.根据钢管混凝土构件统一理论的弯矩—曲率关系,对构件弹塑性状态下截面的弯矩—转角关系进行推导,提出构件M铰和PMM铰特性值的计算方法.根据钢管混... 详细信息

Pushover理论广泛应用于结构弹塑性地震分析,也可用于结构极限承载力和失效薄弱点分析.根据钢管混凝土构件统一理论的弯矩—曲率关系,对构件弹塑性状态下截面的弯矩—转角关系进行推导,提出构件M铰和PMM铰特性值的计算方法.根据钢管混凝土简支桁梁结构模型的试验结果,对提出的实用计算方法进行可行性验证.研究结果表明:钢管混凝土构件塑性铰特性值的确定方法是合理的,对钢管混凝土桁梁极限承载力的分析是可信的,为从宏观上掌握大型钢混组合桁架梁桥在弹塑性阶段静、动力性能提供了有效的理论基础和研究手段.

关键词： Pushover理论钢管混凝土构件塑性铰特性值