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异形铅管混凝土组合柱力学性能分析

异形铅管混凝土组合柱力学性能分析

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异形铅管混凝土组合柱力学性能分析

异形铅管混凝土组合柱是一种新型的异形柱,适用于中高层建筑,具有布置灵活、抗震性能好等诸多优势。主要介绍了异形铅管混凝土组合柱类型及其应用优势,同时对T形、十字形和L形铅管混凝土组合柱力学性能进行分析。

为实现造型美观、外形奇特这一要求,越来越多的铅结构异形复杂结构形式正被应用.以天津周大福金融中心CFT(异形铅管混凝土柱)+SRC(异形型铅混凝土柱)复杂组合构件施工为例,通过反复研究和应用实践,总结出一套可供推广的实用性施工技术,可为后续同类工程提供参考.

为研究异形铅管混凝土组合柱-铅梁顶底角铅连接节点的抗震性能,对节点试件进行低周往复荷载试验及ANSYS非线性有限元分析.结果表明:破坏源于节点区铅梁翼缘屈曲,顶底角铅屈服形成塑性铰,节点产生大转动变形;各试件滞回曲线较为饱满,呈倒“S”形,延性系数均大于2.55,节点具有较好的耗能能力;角铅厚度、高强螺栓直径对节点承载力和变形能力影响显著,增大角铅厚度及高强螺栓直径,节点延性系数略有降低,但极限承载力明显提高;有限元节点应力分布及破坏特征与试验现象基本一致,屈服承载力、极限承载力有限元计算值与试验值吻合较好;轴压比对节点抗震性能影响较小,相较于螺栓性能等级,铅材强度等级对节点刚度及承载力影响更为显著.

目的:了解异形铅管混凝土短柱的受力、变形机制和破坏形态,着重考察约束效益系数对异形铅管混凝土短柱的力学性能影响.方法:设计制作了4个T形铅管混凝土短柱和4个L形铅管混凝土短柱,通过轴心受压试验来实测试件极限承载力和荷载-位移曲线,分析约束效益系数对异形铅管混凝土短柱力学性能的影响.结果:试件压坏现象明显,呈现出局部鼓曲或角部开裂两种破坏形态,且开裂集中在T形试件腹板处和L形试件内角处.结论:提高约束效益系数能有效提高试件极限承载力和改善试件后期承载能力;试件工作状态可分为三个阶段;T形试件腹板处和L形试件内角处易出现应力集中.

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