壓彎剪扭復(fù)合受力型鋼混凝土L形柱破損機(jī)理及強(qiáng)度計(jì)算.pdf

1、2006年發(fā)布實(shí)施的《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ149-2006)，使混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用有了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持，拓展了混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。但是由于異形柱具有承載能力較低、抗震性能不理想、鋼筋較密集等缺陷，有關(guān)學(xué)者提出在異形柱截面中主要配置型鋼，形成型鋼混凝土異形柱。
　　型鋼混凝土異形柱具有承載能力較高、剛度較大、延性和變形性能好等優(yōu)點(diǎn)，一定程度上可以克服普通鋼筋混凝土異形柱的缺陷，擴(kuò)大異形柱結(jié)構(gòu)的適用范圍

2、。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在型鋼混凝土異形柱正截面承載力、斜截面承載力、抗震性能等方面開展了一定的研究，并得到了一些重要研究成果，結(jié)果指出配置型鋼后的鋼筋混凝土L形柱在各項(xiàng)性能指標(biāo)上有了顯著提升。然而，目前關(guān)于該新型結(jié)構(gòu)在壓彎剪扭復(fù)合受力下的力學(xué)性能等還未見太多報(bào)道。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，從模型試驗(yàn)、有限元模擬、強(qiáng)度計(jì)算等幾個(gè)方面對(duì)壓彎剪扭復(fù)合受力型鋼混凝土L形柱的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　設(shè)計(jì)了一套復(fù)合受力加載裝置，完成了1

3、8個(gè)承受恒定軸壓力復(fù)合彎剪扭作用的型鋼混凝土L形柱擬靜力試驗(yàn)，試驗(yàn)主要考慮了扭彎比、配鋼形式和肢高肢厚比三個(gè)變化參數(shù)，揭示了壓彎剪扭復(fù)合受力型鋼混凝土L形柱的破壞過(guò)程和破壞形態(tài)，分析了滯回特性、骨架曲線、承載能力、剛度、延性、耗能等力學(xué)性能指標(biāo)以及各變化參數(shù)的影響。結(jié)果表明:小扭彎比試件主要發(fā)生彎曲破壞，大扭彎比試件發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，其中彎曲破壞又細(xì)分為彎曲破壞、彎剪破壞和彎扭破壞。
　　采用ABAQUS軟件對(duì)壓彎剪扭復(fù)合受力型鋼混凝

4、土L形柱試件在低周反復(fù)荷載下的抗震性能進(jìn)行了仿真分析，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)與仿真相互印證的結(jié)果均表明:從抗彎角度看，實(shí)腹配鋼試件的抗彎承載能力要好于空腹配鋼以及空腹槽鋼配鋼試件的抗彎承載能力，從抗扭角度看，空腹槽鋼配鋼試件的承載能力要好于空腹配鋼以及實(shí)腹配鋼試件的承載能力。
　　運(yùn)用平衡（塑性）桁架模型并參考相關(guān)規(guī)范規(guī)程，對(duì)試件單一受力狀態(tài)下的極限承載力進(jìn)行了分析，探討了軸壓比和扭彎比對(duì)壓彎剪扭復(fù)合受力型鋼混凝土L形柱極限

5、承載力的影響。結(jié)果表明:軸壓比及扭彎比對(duì)試件的抗彎極限承載力均有較大的影響。在軸壓比0.15的軸壓力的作用下，試件的試驗(yàn)彎矩極限承載力比純彎彎矩極限承載力都有較明顯的下降，實(shí)腹配鋼、空腹配鋼及空腹槽鋼配鋼的平均降幅依次在27.4％、28.1％、28.6％左右;在小扭彎比(0～0.3)條件下，施加扭矩的作用對(duì)實(shí)腹配鋼型鋼混凝土試件抗彎承載力的影響最大，隨著扭彎比的增大，試件彎矩承載力逐漸降低，實(shí)腹配鋼、空腹配鋼及空腹槽鋼配鋼的平均降幅依次