劲性骨架高强混凝土结构性能研究

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该论文以建造中的上海浦东94层环球金融中心大厦为工程背景,对高强混凝土与型钢之间的粘结性能、合理用钢量、轴压比限值、梁柱十字节点抗剪性能等问题进行了系列试验研究和理论分析,研究成果不仅为环球大厦设计提供参考,还为今后制订劲性骨架高强混凝土结构设计规程提供依据.首先通过型钢内部贴片方法进行了高强混凝土与型钢之间的粘结性能试验,给出型钢极限粘结力的计算方法,采用有限元分析揭示了型钢外包高强混凝土的劈裂粘结破坏特征,在此基础上提出了有充分理论依据的型钢临界混凝土保护层厚度建议值.其次通过轴压试验分析了不同用钢量下轴压柱的受力性能,采用变形协调假定对P-△曲线进行了数值分析,提出了含骨率影响系数ψ的概念和轴压极限承载力计算公式,对柱的合理用钢量范围作了充分论证.最后对不同梁柱刚度比下十字节点进行了低周反复加载试验,采用解析法提出核心区水平剪力的计算方法,给出了考虑高强混凝土、型钢腹板、箍筋共同贡献的节点抗剪极限承载力计算公式,并对梁主十字节点合理构造型式提出建议.
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