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鸭脖娱乐官方网站|浅谈钢管混凝土在抗震工程中的应用
2021-06-13 [73693]

详细说明钢管混凝土的特点和发展史,对前人已经研究的成果,综合不同横截面、公审亲和率、结构不同的钢管混凝土构件的抗震性能,得到了钢管混凝土在实际抗震史上运用的参考建议。关键词:钢管混凝土;抗震性能功耗能力第0章钢管混凝土构件是在钢管内填满混凝土。由于高层、超高跨度建筑物的必要,钢管混凝土结构以承载力低、成本低、施工方便、抗震性能好等良好条件得到广泛应用,许多研究人员对钢管混凝土进行了大量的抗震性能分析和研究,取得了相当大的成果,并在抗震史上得到了广泛的应用。1钢管的特点钢管摆脱横轴压力,属于二胡应力场,其侧面抗压强度在单向挤压时明显上升,钢管为厚钢管,单向挤压时,承载力不受管壁局部遗漏的影响,计算数值远远高于理论临界变形。

混凝土的强度低,横截面大,随着混凝土强度的减少,脆度减少,混凝土的拉伸性下降[1]。用混凝土填充的钢管是新的结构[2],能准确地填补两个缺点,并能使钢管因混凝土填充的钢管的紧贴而再次弯曲。

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这种算术变形超过钢的屈服强度[3],使钢的强度承载力得到充分发挥。对于混凝土,混凝土不仅受到侧向压力,还受到钢管的紧实力向三个方向挤压,使混凝土的横向抗压强度提高,弹性系数提高,可塑性降低。

钢管和混凝土联合在一起,钢管混凝土构件的特点是:(1)构件承载力有了很大的提高。1976年,哈尔滨锅炉厂进行了非常简单的比较试验,钢管混凝土柱的轴向挤压承载力为空钢管和管道内筒混凝土柱总和的173%。

(2)更好的可塑性和韧性。这种新结构在承受冲击载荷和振动载荷时韧性相当大,因此抗震性能更好。(3)费用低。从许多实际工程中可以看出,与普通钢筋混凝土柱相比,填满混凝土的钢柱可以节省50%以上的混凝土,结构可以减少50%左右,钢材用量大或量低,不需要模板。

与钢结构相比,钢材可以增加50%左右。(4)施工很简单,可以延长工期。2钢管混凝土结构的发展史钢管混凝土结构是在刚性钢筋混凝土结构、螺旋钢筋混凝土结构和钢管结构的基础上发展起来的。

19世纪60年代前后,钢、混凝土结构受到苏联、北美、西欧、日本等发达国家的推崇,积极开展了大量实验研究,但施工工艺解决了问题。20世纪80年代后期,先进设备泵系边混凝土工艺的发展解决了施工工艺问题。例如,1879年,英国Severn铁路桥的建设使用了钢管桥墩,在馆内溪边,混凝土避免了内部破损,顶住了压力。

1923年,日本关西大地震后,钢管混凝土结构在此次地震中央的破坏并不突出,因此此后在建筑物,特别是多层建筑物中大量应用于钢管混凝土。自1995年新地震以来,钢管混凝土表现出了更好的抗震性能。钢混凝土在我国的发展:20世纪60年代中期,钢混凝土引入我国。

1966年在北京地铁站工程中应用于钢筋混凝土柱。20世纪70年代,工厂和重型骨架也被应用于钢筋混凝土柱。

20世纪80年代以来,我国积极开展科学实验研究,获得了结构的计算理论和设计方法[4]。现阶段我国钢混凝土性能研究:圆形、多边形、方形、实心和空心、轴心挤压和偏心挤压构件的强度和柔软弯曲及扭转剪切简单变形状态下构件的强度和稳定性;抗震性和耐火性,施工时初期变形的影响等。并且取得了相当大的科研成果。

3以前研究的钢管混凝土抗震性能3.1钢管混凝土构件可根据横截面形状分为方形、矩形、多边形和圆形横截面钢管混凝土构件。国外Shinji、Yamazaki等[5]对不变的轴力和前后承受水平载荷的方钢管混凝土柱的受力性能和偏移进行了研究Amit[6],对高强混凝土和高强混凝土对构件滞回性能的影响进行了实验研究。Kang和Moon[7]考察了混凝土填充方柱的抗轴力较低的主重复荷载和单调荷载下,下构件的承载力和耗电量,即使方钢管高强混凝土柱的历史曲线是圆的,轴向压力比较高,也没有明显的夹点现象。诗篇的功耗能力很好,偏移延性系数都低于3[8]。

与方钢管高强混凝土柱和普通方钢管混凝土柱[8]相比,弹性刚度和无限负荷较高。与高强度混凝土柱[10]相比,有更好的功耗和更小的强度发育。抗不稳定性比纯钢柱好。

苏贤祥的矩形钢管混凝土柱在反复荷载下性能研究中,矩形钢管混凝土柱承载力低,变形能力强,具有较稳定的后期承载力,延性系数在6.89 ~ 11.53 [11]之间。延性柱抗震排斥,矩形钢管混凝土柱滞回曲线呈圆形,没有重要的“夹点”现象。边数越少,钢管混凝土组成的人造性能越好,结果紧力越小,承载力越小,可塑性越强,承载力是地震最重要的指标之一,因此圆形钢管混凝土抗震性能越好。

矩形钢混凝土柱与梁节点结构非常简单,连接方便,能有效地提高构件的延性和屏蔽、耐火等特点。最重要的是,矩形横截面没有刚度的强轴和弱轴。可以拒绝提高强轴方向的刚度,弱轴方向的刚度基本恒定,提高横截面的整体效果。

但是,由于矩形的各边不大,所以受到的钳制力不同。方形横截面不比夹紧力大。圆形钢管混凝土构件的钢管对核心凝固施加了有效的限制,提高了混凝土的强度,可塑性和韧性。

横截面自由选择时,要根据实际情况逃离主要对立。3.2混凝土在先天性用作框架结构、框架剪力墙、剪力墙和桶形结构。

Kim和Bradford[12-13]-13]认为钢筋混凝土框架结构的外部刚度小,为了提高结构的内部刚度,功耗性能和承载力较好。钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究[14]得出了该试验的P 1 历史曲线都是圆的,充分指出钢管混凝土框架的耗电量强,延性好。破坏阶段梁往往屈服或弯曲,钢管混凝土柱的内倾刚度和塑性好。

整个结构的P 1 曲线没有下降段,具有较强的变形力。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),破坏名言)为了提高高层建筑底部剪力墙的厚度,可以使用混凝土填充的钢板剪力墙结构,以减缓枪管的密度,提高剪力墙的抗震能力。[15]钢-混凝土剪力墙试件的分割荷载、名义屈服荷载和弹性变形能力均小于相同参数的钢筋-混凝土剪力墙试件,有将边缘构件约束到短柱的钢-混凝土剪力墙。其变形能力比受约束的边缘构件是暗柱的矩形横截面小。

钢管混凝土隔热框架结构在地震槽中消耗的地震能量比较小。钢管混凝土隔热框架结构(三重钢管,防屈曲支架)与钢管混凝土框架剪力墙结构具有非常好的承载力,在变形能力延性和功耗能力等方面有了明显的提高。

刚性发育和强度发育也明显减轻,具有更合理的力量性能和破坏机制,新的三重钢管可防止屈曲支撑良好的电力隔热。在基于性能的钢管混凝土空间桶结构试验[17]中,该结构得出结论:每当Y稀有时发生地震,单方面屈服,对Y轴不平整的布置,对结构恢复有很大影响。结构在X稀有时发生地震,个别最重要的元件钢管混凝土柱转变为边缘屈服状态,少数支撑和钢梁边缘屈服,Y稀有时发生地震,偏心恢复相对小,完全不进入屈服状态,两个方向的层间偏移角均大于1/50的拒绝,但结构抗震能力几乎超过性能目标D的水平。 与C的水平相似[110]结论是,钢管混凝土空间结构在X稀有时注意地震下最重要构件的强度和延性拒绝,Y稀有时每次地震时注意结构布置平面,防止偏心对结构恢复的影响。

只要部署合理的抗震能力就比较强。为了提高钢管混凝土框架结构的受力性能,一般在钢管混凝土框架上设置支架[19-20],提高结构的内侧刚度。

但是,发生大地震时,支架经常不稳定,可以一起设置剪力墙,提高体外刚度。但是,剪力墙和钢管混凝土框架的共同工作及大雷能否使钢管混凝土框架沦落为第二条防线尚待研究。

3.3钢管混凝土根据钢管内是否装满混凝土,可分为坚硬的钢管混凝土和中空的钢管混凝土。实体钢混凝土结构不使结构可控,增加地震影响效果,但要根据明确工程的实际横截面大小和承载力,要求使用实体钢混凝土。

诺丁汉特伦特大学的Y.L.Song等进行了中空混凝土短柱和中空混凝土短柱的负压实验,实验结果表明,中空混凝土短柱的破坏具有明显的脆性破坏,中空混凝土短柱具有较好的延性,其承载力比纯中空混凝土高50% [21-22]。K.A.S.Susantha、HanbinGe等分析了圆形、八角形、方形混凝土堆积的混凝土的横向压力。

判断了平均侧压力极值与柱子的材料和几何特性有关。研究了各种横截面形状的钢混凝土柱的工作后性能。

混凝土强度和工作后性能的试验结果与计算结果一致。方形空心钢筋混凝土不适合需要抗震保护的建筑结构。圆形横截面的空心钢混凝土必须符合《实、空心钢管混凝土结构设计规程(CECS254-2011)》拒绝的结构分析参数限制,以便空心亲和率能够调整其他构件所需的轴向压力比。

为了满足对地震的拒绝,对空心混凝土填充钢管柱设计的轴向压缩比限制太大,不需要必要的修改。最好是用空心混凝土设计的轴向压缩比更大。

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在这种情况下,构件可以提供更好的抗震能力。轴向压力比、中空比和横截面形态都是影响中空钢管混凝土弯曲构件滞回性能的最重要参数。 其影响是,轴压比越大,圆环越小,斯敏德(Sminder)耗电量越低,强度发育越轻,刚度发育越慢,对构件初始刚度的影响不大,水平无限承载力先减小,然后呈增加趋势,延展性越大。

空心亲合率越大,圆环越小,斯明德耗电量越低,强度发育轻微,刚度发育慢,构件初始刚度越大,水平无限承载力上升,延性下降。由于圆形横截面空心混凝土中钢管和混凝土的人造能力比较强,与同等面积完全相同的方形横截面构件相比,弯曲中的耗电量更强,强度发育和刚度发育不明显,初始刚度和水平无限承载力减少,延性更好。3.4新型钢管混凝土抗震性能查克青和林敏郎对圆形中空中间层钢管混凝土柱抗震性能进行了实验研究。

[24]指出,直径比为150和75的圆形中空中层钢管混凝土柱的最高级突发事件约为无约束混凝土的1.6 ~ 2.3倍。这说明混凝土受到了相当大的限制,混凝土三向挤压导致混凝土延性减少,破坏过程变慢。空心夹层钢混凝土柱的充电弹性系数是实心钢混凝土柱的1.5倍以上,说明空心夹层钢混凝土的充电弹性系数高,轴向刚度高。

另外,即使空心夹层钢混凝土柱的轴向强度高于实心钢混凝土柱,弯曲能力也强于实心钢混凝土。钢筋混凝土柱横截面中间设置圆形钢管的柱,或横截面中部的钢管与钢管外部的钢筋混凝土组合而成的柱、钢管混凝土人造柱、整体人造柱。如果钢管内外的混凝土安装在不同时期,则称为钢混凝土加权柱,全称是加权柱。

钱家驹和康洪珍积极进行了钢管高强混凝土柱抗震性能的试验研究,试验件滞环曲线圆,偏移延性系数小于4,无限偏移角小于1/40,功耗能力和无限偏移角参数相似的高强混凝土柱[根据地区内进等级,可以选择是否自由使用这种人造柱子,在拒绝内进的同时增加资源的浪费。4端末钢筋混凝土结构在完全相同的参数下,承载力和塑性比钢筋混凝土柱好,抗震性能好。

自由选择混凝土钢管的横截面形状时,根据结构的需要,设计部分的方向轴刚度小,地区地震不能自由选择矩形横截面。地震比较小时,如果各方向轴向刚度差异不大,可以自由选择圆钢混凝土。中空率的抗震性能要根据计算计算,然后在反复荷载下自由选择承载力低、钢管和混凝土人造性能好的中空亲和率。

充分利用研究的钢管混凝土抗震性能设计方法,通过新钢管混凝土构件的计算和验算,节约成本,安全可靠。 6参考文献[1]钟仙东。钢管混凝土统一理论研究及应用[M]。北京:清华大学出版社,2006.08: 3。

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