钢骨—钢管混凝土柱双参数破坏准则的研究

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在钢-混凝土组合结构中,两种不同性质的材料扬长避短,因此具有一系列的优点。一方面,国内外对钢管混凝土和钢骨混凝土的研究已趋向成熟,钢管混凝土和钢骨混凝土在实际应用中各有优缺点,试验和理论研究表明在钢管高强混凝土中加入钢骨后,该组合柱截面同时具有钢管混凝土柱和钢骨混凝土柱的优点,可进一步提高柱的承载力,并在一定程度上延缓或抑制高强混凝土中剪切斜裂缝的产生,从而提高柱的延性,避免结构倒塌;另一方面,混凝土结构和构件破坏准则的研究也已经进入了比较成熟的阶段,Park-Ang双参数破坏准则普遍得到大家的认可,并得到了很好的推广和应用。本文在前人对钢管混凝土柱和钢骨混凝土柱等组合结构构件研究的基础上,基于Park-Ang双参数破坏准则对钢骨-钢管混凝土组合柱的抗震破坏准则进行了研究。本文的主要研究内容包括:1.对国内外钢与混凝土组合柱研究历史进行了综合的评述,并对当前相关的试验与理论研究现状进行了归纳总结。2.总结了国内外学者对钢筋混凝土结构抗震破坏准则的研究,分别阐述了单参数破坏准则、双参数破坏准则和能够反映结构地震反应幅值对损伤累积影响的杜修力和欧进萍破坏准则,并着重对经典的Park-Ang双参数破坏准则进行了较为详尽的分析,尤其是对耗能因子β做了全面分析,在它的基础上,提出了钢骨-钢管混凝土柱的双参数破坏准则。3.进行了钢骨-钢管混凝土偏心受压柱试验,并对试验数据进行分析,对钢骨-钢管混凝土柱双参数破坏准则中的耗能因子β进行了影响因素的分析,在原有经验公式的基础上进行合理变形,运用我校试验数据进行回归分析,得出了适用于该组合柱的双参数破坏准则,并使用他校试验数据进行验证,结果基本吻合。4.基于我校试验参数及模型,使用工程计算软件OpenSees进行钢骨-钢管混凝土柱单调偏心加载有限元分析,并与试验数据进行对比,对存在误差的原因进行分析,由计算曲线得到各特征点,对本文提出的破坏准则进行验证。
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