钢骨混凝土异形柱-t型截面抗剪扭性能数值模拟分析-研究生开题报告书

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1、xxxx大学 学位论文（毕业设计） 开题报告书 学院土木学院姓名学位级别学科、专业结构工程研究方向高层大跨度论文题目导师姓名入学年月2013年9月xxxx大学研究生部制年月日填姓名学号导师姓名学科专业结构工程研究方向高层大跨度入学类型□硕士研究生□以同等学力申请硕士学位□专业学位□高校教师在职攻读硕士学位论文题目钢骨混凝土异形柱-T型截面抗剪扭性能数值模拟分析论文（设计）选题来源：为验证钢骨混凝土异形柱受剪扭扭计算方法与推广使用。推进建筑业合理使用钢骨混凝土，采用数值模拟已有实验数据，对比二者数据得出结论。论文（设计）的研究目的、意

2、义及国内外发展趋势,论文（设计）的主要内容、研究方法和研究思路(5000左右)：钢骨混凝土(SRC)构件是将型钢埋入混凝土内部，制成的钢骨混凝土柱或者钢骨混凝土梁。梁构件和柱构件是最常用于钢骨混凝土结构的构件。那些用钢和钢板焊成，截面形式通常有I，H，L，T，十字形、矩形和圆形等的称为实腹式。与此类型钢的连接形式不同，由缀板、缀条连接角钢、槽钢而组成的称为空腹式。相对于单纯的混凝土结构和型钢结构，SRC结构的性能远大于这前两者性能。这种约束作用一是由于型钢本身，二是箍筋的作用。它使得混凝土和型钢两类材料得以共同承担外力从而合二为一。

3、在以下几个方面中SRC构件有着突出的优势：1）承载力高：在单位横截面积的承载力上，钢筋混凝土构件远逊于SRC构件，所以SRC结构可以减小尺寸，避免肥梁胖柱。2）变形能力强：在延性等抗震性能方面，SRC结构拥有钢筋混凝土难以比拟的优势，这方面的主要贡献是SRC结构中有较好延性性能的型钢。3）施工周期短：型钢骨架作为自承重结构体系能够充当支撑柱，也可进行立体交叉施工，不仅加快施工速度，还能减少施工成本。SRC结构有着钢结构所缺陷的优良的耐久性与耐火性。它不但可以阻止钢筋生锈剥蚀，还能减轻水分渗入带来的灾害。SRC内部的型钢刚度大，并且和

4、混凝土粘结在一起，因此减少了构件的局部屈曲，从而避免了钢构件的弯转和失稳，有效地发挥了钢材的刚度。两种钢混凝土截面形式见图钢骨混凝土构件，自从产生了这样一种结构就收到国内外极大的关注，与木结构，钢结构，混凝土结构，钢筋混凝土结构并称为第五大结构。钢骨混凝土具有变形能力强，抗震性能好，由于型钢的存在构件的延性得到很大的改善。并且构件的截面可以大大减小，可以充分利用建筑物的内部空间。当结构上下刚度不规则时也可以采用钢骨混凝土结构作为中间的过度层使内力传递更加合理。对于钢骨混凝土梁作为一种承载力较高、刚度大、截面小、结构延性好的受剪扭构件

5、，在建筑结构中的应用也越来越广泛了，一方面由于钢骨混凝土结构含钢量比较大，所以造价比较大，限制了其发展还由于钢骨混凝土施工工艺比较难，难以浇筑，所以也限制了其发展。由于对于钢骨混凝土实验以及模拟研究较少的情况下。本文采用ABAQUS对已有文献实验构件数据进行有限元模拟，将这些数据与实验数据进行对比，用以总结对比实验与理论计算的的数据是否一直，以及存在误差的原因分析。如果模拟计算得出数据与实际实验吻合度较高，这就表明建立的模型的合理性和精确性高，从而确立的有限元模型的有效性。同时也可以确定了单元选取的方法，模拟确定单元网格划分原则，以

6、及使用的混凝土钢材的本构关系的正确性。本模拟实验计算方法采用现阶段比较实用的承载力计算的叠加的方法与普通计算方法对比分析钢骨混凝土的对构件承载力的贡献与合理布置。对于钢骨混凝土的研究始于20世纪的欧美，由空腹式梁、柱，然后有了规程。日本比较早，1920年开始研究探索使用。日本在该结构形式上的研究最早可以追溯到1920年，作为SRC结构应用最有历史和经验的国家，日本在SRC结构的试验、研究等方面一直走在前沿。从1950年开始，东京大学的蛭田搶太郎，若林実研究小组开展了各式各样的试验，目的是为了探究SRC结构的强度和刚度等受力性能；19

7、58年日本规范中给出了组合结构承载力的简化计算方法。若林実，南宏一研究小组对钢骨混凝土柱做了大量的试验研究，着重对钢骨混凝土柱在循环荷载下的偏压、剪切等受力情况作了深入的研究。自1950年以来，国内外专家就着手研究SRC构件，研究的方面主要在计算模型、分析方法和计算方面上。研究内容主要有两个方向：一是将允许应力强度理论视做SRC构件的设计准则，这相当于把SRC结构看做钢结构；二是将极限强度理论视做SRC构件的设计准则，这相当于把SRC结构看做RC结构。型钢与混凝土之间作用的不同认知造成了这种差异。日本和美英多采用前者，并且根据允许应

8、力强度理论发展了各自相应的设计理论：叠加强度理论和弹性设计方法。而苏联则采用了后者，认为混凝土和型钢之间的作用不可靠，尤其是当构件因变形而到达弹塑性阶段时，两者的共同工作已经没有保证。钢骨混凝土(SRC)结构的抗震性能优越，受力性能合