组合L形钢管再生混凝土柱轴压与抗震性能研究

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钢管再生混凝土柱作为组合构件,可发挥钢管与再生混凝土两种材料性能优势,构件强度高,延性好,同时可有效利用废弃混凝土,降低建筑成本,符合当前绿色发展的需求。异形钢管混凝土柱顺应建筑发展需要,能有效避免室内出现棱角,提高室内使用面积,使室内布置更加灵活。组合异形钢管混凝土柱是由1个矩形钢管和一个U形钢管焊接而成,成型准确,可有效避免传统异形异形混凝土柱阴角变形严重的问题,这种新型截面型式的钢管再生混凝土柱目前研究较少。本文采用ABAQUS软件对组合L形钢管再生混凝土短柱的轴压性能与抗震性能进行有限元模拟分析,主要的研究内容如下:
  (1)组合L形钢管再生混凝土柱有限元建立:根据钢管和核心再生混凝土的应力-应变关系建立适用于组合L形钢管约束下的核心再生混凝土的应力-关系关系,采用ABAQUS软件建立组合L形钢管再生混凝土柱有限元模型。
  (2)组合L形钢管再生混凝土短柱轴压性能有限元分析:本文建立了14个L形钢管再生混凝土轴心受压柱有限元模型(其中13根为组合L形截面试件,1根为普通L形截面试件),分析了组合L形钢管再生混凝土柱的轴心受压破坏形态与轴压承载力,并与普通L形钢管再生混凝土柱进行对比分析,研究了再生骨料取代率、核心混凝土强度等级、截面长宽比与钢管厚度对组合L形钢管再生混凝土短柱轴压承载力的影响规律,将有限元计算得出的试件轴压承载力与国内外规范计算得出的试件轴压承载力进行对比分析,给出了试算组合L形钢管再生混凝土短柱的轴压承载力计算公式。
  (3)组合L形钢管再生混凝土柱抗震性能有限元分析:本文建立了15个L形钢管再生混凝土柱在低周反复荷载作用下的有限元模型(其中14根为组合L形截面试件,1根为普通L形截面试件),对比分析了组合L形截面试件与普通L形截面试件的抗震性能,研究了再生骨料取代率、钢管厚度、轴压比、混凝土强度以及水平荷载加载方向对组合L形钢管再生混凝土柱抗震性能的影响。
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