钢板箍连接装配整体式混凝土柱力学性能数值分析

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuang_3210
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随着经济的迅速发展,绿色环保生产越来越受到人们的重视,成本、物耗、能耗等的控制成了亟待解决的问题,多种提升建筑生产劳动生产率及整体质量的方法应运而生。本文研究的装配整体式混凝土柱在工厂预先制作,现场只需连接安装,这样既降低了环境污染又提高了生产效率,而柱与柱之间的连接可靠性成了整个建筑的关键因素,装配整体式混凝土柱采用高强螺旋箍钢筋,柱与柱连接节点处外包钢板箍,在一定程度上能够满足连接的可靠性,提高整体的承载能力和抗震性能,为实际工程和理论研究提供一定的参依据。本文采用有限元软件ABAQUS建立整体装配式混凝土柱节点有限元模型,将模拟结果与试验进行对比,验证了有限元模型的准确性。针对试验节点中柱与柱连接位置过高,不利于施工,本文对钢板箍连接整体装配式混凝土柱的位置进行优化,优化结果表明连接点位置减小到500mm时,其模型的耗能能力与实际工程高度(h0=800mm)达到同等效果,可以满足构件在承载力和抗震方面的要求。运用相同的优化方法,改变整体装配式混凝土柱中混凝土强度和轴压比的大小,以其中某一个参数作为自变量,进行优化调整设计,仿真结果表明:钢板箍连接整体装配式混凝土柱与柱的优化位置依旧是500mm。因此,钢板箍连接点的位置的降低具有重要的现实意义,为实际工程提供有价值的参考。此外本文还通过静力加载的方式研究混凝土强度、轴压比等参数对钢板箍连接装配整体式混凝土柱的影响,分析其荷载-位移曲线,得到以下结论:构件水平承载力随混凝土强度的增加而增加;在轴压比较小的情况下,试件水平承载力随其增大而增大,但超过限值后,承载力随轴压比的增大反而减小;构件在不加箍筋的情况下,承载力低,延性较差,呈脆性破坏;钢板箍的厚度对试件的水平承载力有较大影响,太厚会使其刚度变大,延性降低,太薄则不能起到保护节点的作用,分析得出钢板箍厚度为3mm比为5mm时更能发挥柱子的抗弯性能;试件承水平载力随柱高的增加而降低,且影响较大;在相同截面条件下,钢板箍连接装配整体式混凝土圆柱比方形柱的承载力高。
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