下载文档原格式
轴压比对框架力学性能的影响摘要轴压比是影响预应力框架梁受力性能的重要因素,本文主要研究了这种因数对预应力结构的力学性能的影响。
通过研究,本文建议在抗震地区其轴压比不大于0.6,这样就可以保证框架的极限承载力得到一定程度提高的同时,其位移延性不会降低太多。
关键词轴压比;预应力框架结构;受力性能0 引言对于钢筋混凝土的力学性能,长期以来人们都是用线弹性理论分析钢筋混凝土结构的应力或内力,同时以往的研究方法多以实验为主,这种设计方法往往是基于大量实验数据基础上的经验公式,缺乏系统的理论性。
因此,寻求一种系统的能够反应结构内部不同阶段不同状态的科学方法就变得很重要,而有限元分析方法恰好可以提供大量结构反应信息,特别是不同受力状态和不同阶段的信息,如何将其更好的应用于混凝土的性能分析中,也是值得探讨的问题。
基于以上两个问题,本文进行了如下工作:1)对不同轴压比情况进行了对比计算,探讨了他们对结构动力性能的影响。
结果表明轴压比较小时,提高轴压比对结构侧向承载有利,当轴压比超过0.6时,提高轴压比对结构承载力的提高非常小。
2)往复加载计算表明,轴压比的提高对结构的延性和滞回性能有不利的影响。
轴压比为0.6以后滞回环变得比较窄,但小于0.6的情况下,没有太大影响。
1 轴压比对框架力学性能的影响目前,由于试验设备的限制试验轴压比多在0.1左右变化,无法对不同轴压比下预应力扁梁框架结构的延性性能进行比较。
各国设计规范在如何考虑轴压比影响方面也存在较大差异。
我国规范对轴压比的限值,主要是希望柱发生延性较好的大偏心受压破坏,从而保证框架柱有足够的变形能力,同时仍然具有稳定的承载能力,从而保证框架柱“大震不倒”。
用有限元分析方法,可以克服实验中试件轴压比变化范围小的限制,下面计算了轴压比0.1~0.8的情况。
从图1可以看出,随着轴压比的不断提高,梁柱结点处的位移扩展在较大荷载时出现,因此提高轴压比在一定程度上可以提高结构的侧向极限承载力,这可能是由于轴压比增大可以推迟裂缝的出现,降低裂缝宽度的发展速度,从而使得纵筋屈服区向梁柱节点内的发展比较慢,提高了构件侧向承载力。
轴压比对不同形式异形柱框架抗震性能的影响文章以三榀异形柱中框架为研究对象，分别为钢筋混凝土异形柱框架、型钢混凝土异形柱框架和钢管混凝土异形柱框架，利用有限元分析软件对三者进行推覆分析，研究不同轴压比作用下异形柱框架承载能力、位移延性、刚度退化等方面的抗震性能特点。
研究表明：轴压比对三种异形柱框架弹性刚度影响较小，但对承载力和延性影响较大。
标签：异形柱；型钢混凝土；钢管混凝土；轴压比引言异形柱结构因其柱楞不凸出、得房率高等优点，备受开发商和消费者的青睐。
目前，对普通钢筋混凝土（RC）异形柱结构的研究已较为广泛[1-2]，而对型钢混凝土（SRC）异形柱结构和钢管混凝土（CFST）异形柱结构的研究较多集中在构件层面。
本文对三种不同形式的异形柱框架的抗震性能进行推覆分析，研究三种框架在不同轴压比作用下抗震性能特点，为异形柱结构体系的理论分析提供参考。
1 模型设计本文框架模型选用两跨三层的异形柱中框架，其边柱为T形柱，中柱为十字形柱。
框架底层层高为1.6m，二、三两层层高均为1.2m，缩尺比例为1：2.5。
三种形式框架柱截面尺寸相同，肢高为300mm，肢厚为100mm，梁截面均采用钢筋混凝土梁，梁宽取100mm，与异形柱肢厚相等，梁高取280mm。
三种框架主要区别在于柱截面配钢（筋）形式不同，具体几何尺寸以及截面配钢（筋）形式如图1所示（单位：mm）。
在材料选择上，混凝土采用C35混凝土；钢筋为HRB335钢筋，柱中纵筋直径8mm，箍筋直径6mm，在柱端300mm范围内以及节点核心区进行加密，加密区间距40mm，非加密区间距80mm；框架梁主筋直径12mm，箍筋直径6mm，在梁端400mm范围内进行加密，加密区间距40mm，非加密区间距80mm；型钢选用Q235钢板焊接而成。
2 有限元模型的建立選用OpenSees有限元分析软件进行分析，建模时采用纤维单元定义构件截面，根据不同材料划分为不同纤维。
在单元选取上采用基于位移的梁柱单元（Displacement-Based Beam-Column）来模拟梁、柱构件。
轴压比对钢管混凝土边框组合剪力墙的影响于立彬;张延庆【摘要】介绍了钢管混凝土边框组合剪力墙是一种适用于高层及超高层建筑的新型组合剪力墙,轴压比是影响剪力墙受力性能的一个主要因素,设计了5个具有不同轴压比的试件,进行了有限元分析,研究表明随着轴压比的增大,钢管混凝土边框组合剪力墙的延性逐渐降低,屈服荷载也逐渐减小.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)017【总页数】3页(P53-55)【关键词】钢管混凝土;组合剪力墙;轴压比【作者】于立彬;张延庆【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京,100124;北京工业大学建筑工程学院,北京,100124【正文语种】中文【中图分类】TU375剪力墙作为高层结构的抗侧力构件,它的抗震性能对高层建筑有重要的影响。
近来钢和混凝土组合剪力墙在高层建筑尤其是复杂高层建筑中的应用和研究越来越多。
如何提高和改善组合剪力墙的抗震性能已成为工程界十分关注和亟待解决的问题。
钢管混凝土边框组合剪力墙是一种新型组合剪力墙,即在钢管混凝土边框间浇筑钢筋混凝土剪力墙,钢管混凝土边框和钢筋混凝土剪力墙之间采用抗剪连接键可靠连接。
这种组合剪力墙结构具有轴向承载力高、延性好及混凝土墙体侧向刚度大、抗震性能好的优点。
在结构抗震设计中,轴压比是影响剪力墙抗震性能的主要因素。
因此,合理地确定轴压比是解决结构设计问题的前提。
1 轴压比对钢管混凝土边框组合剪力墙延性的影响1)预压应变的影响。
钢管混凝土边框组合剪力墙在受到轴向荷载N后,将产生一个压应变,在水平荷载作用下,受压一侧的压应变将继续增大,轴压比影响钢管混凝土边框组合剪力墙的延性,实质就是轴向荷载所产生的预压应变对截面延性的影响,轴压力越大,预压应变越大,使得截面的转角变小,从而降低钢管混凝土边框组合剪力墙的延性。
2)附加弯矩的影响。
钢管混凝土边框组合剪力墙受到水平荷载作用时,轴向力将产生附加弯矩,而降低延性。
当轴力为定值时,随着试件水平位移的不断增大,附加弯矩的影响越来越大,若截面抵抗弯矩一定,则水平承载力将会不断降低,而且随着位移的增大,由于受压混凝土的破坏程度不断加大和钢材的屈服,截面承受弯矩的能力也会不断降低,这些将导致水平承载力不断下降。
新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能研究1. 引言1.1 背景介绍近年来，随着我国城市化进程的加快和建筑结构抗震能力的日益重视，对于建筑结构抗震性能的研究和改进变得尤为重要。
传统的斜柱结构在抗震方面存在一些不足，如节点区强度较弱、柱-梁连接处易出现破坏等问题，因此迫切需要一种新型斜柱转换结构来提高建筑结构的整体抗震性能。
新型斜柱转换结构采用了特殊的横向斜柱，通过斜柱的设计和排布，能够在地震作用下实现从弯矩型破坏到剪切破坏的过渡，从而实现结构的整体消能效果。
这种结构设计不仅能够提高结构的整体抗震性能，还能够减轻节点区的受力，提高结构的整体刚度和稳定性。
通过对新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能进行研究，可以为相关领域的工程实践提供理论指导和技术支持，推动我国建筑结构抗震能力的提升。
1.2 研究意义斜柱转换结构是近年来提出的一种新型结构形式，其具有良好的延性和耗能性能，在地震作用下有较好的抗震性能。
本文旨在研究新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能，通过试验和分析，探讨其在实际工程中的应用前景。
研究新型斜柱转换结构的抗震性能具有重要的意义。
斜柱转换结构可以更好地适应地震荷载，并具有更好的变形能力和能量耗散性能，可以有效减轻地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能。
通过研究不同轴压比下的抗震性能，可以为工程实践提供参考，指导工程设计中斜柱转换结构的选用和优化设计。
深入研究斜柱转换结构在地震作用下的性能，可以为相关行业提供技术支持和参考，促进该结构形式在工程实践中的广泛应用。
本文的研究意义在于通过实验和分析研究新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能，为工程实践提供理论支持和技术指导，推动斜柱转换结构在工程领域的应用和发展。
1.3 研究目的研究目的是通过对新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能进行研究，探讨该结构在地震荷载下的承载能力和变形性能，并对其抗震性能进行评估。
通过试验研究和分析，验证新型结构设计的合理性和可行性，为其在实际工程中的应用提供科学依据。
