超高层钢-混凝土混合结构长期效应研究

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1、万方数据ONGLRESEARCH0NLONG．TERMEFFECTSOFSUPERHIGH．RISESTEEL．CONCRETEHYBRIDSTRUCn瓜ESADissertation(Thesis)SubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSunFeng—SupervisedbySunXunCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityAPI池．2014万方数据东南大学学位

2、论文独创性声明f掣M2117lIIIJoIIl8IIl6JIl2IIJl掣本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用

3、影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名导师签名：继日期：坦!兰兰：墨7导师签名：<蚀日期：坦!兰兰：型万方数据摘要超高层钢．混凝土混合结构长期效应研究目前，我国研究应用较多的两种混合结构体系为钢框架一混凝土核心筒结构和型钢混凝土框架一钢筋混凝土核心筒结构。其中，以圆钢管为钢骨的劲性混凝土柱(

4、钢管混凝土叠合柱)，凭借其抗震性能好、承载能力高的优点，近年来在高层和超高层建筑中的应用日益增多，但其长期效应的研究却很少。本文的主要工作是：(1)根据弹性力学知识，利用拉梅公式推导了叠合柱截面初始应力计算公式及钢管紧箍力计算公式，比较了紧箍力考虑与否对叠合柱截面应力分配的影响。研究结果表明：在弹性阶段，钢管对核心混凝土产生的紧箍力不大，其对截面应力分配的影响可忽略不计。(2)推导了钢管混凝土叠合柱徐变计算增量式，并通过MATLAB编程分析了叠合柱收缩徐变影响因素，分析结果表明：管外混凝土强度等级和管内外混凝土面积比对

5、叠合柱收缩徐变的影响很小；当核心混凝土标号一定时，混凝土应力级别和含管率是影响叠合柱收缩徐变的主要因素。(3)利用MATLAB程序通过控制变量法得到了叠合柱收缩徐变的大量数据，再通过SPSS软件进行回归分析，拟合了叠合柱收缩徐变计算公式。(4)利用FORTRAN语言编制了考虑混凝土收缩徐变的UMAT材料用户子程序，在验证了其有效性的基础上进行了钢管混凝土叠合柱的数值模拟，分析了徐变过程中叠合柱各部分材料应力变化，分析结果表明：当轴向荷载恒定时，钢管与管内混凝土处于加载状态，而管外混凝土处于卸载状态，实际工程中对钢管和核

6、心混凝土应有足够的应力储备。(5)对采用叠合柱的框架一核心筒结构进行了考虑施工过程的收缩徐变分析，比较了不同竖向变形差分析方法对结构结果的影响，分析了结构竖向变形及竖向变形差的变化规律，并在此基础上提出了减小结构竖向变形差的措施。关键字：混合结构；钢管混凝土叠合柱；收缩徐变；子程序；竖向变形差万方数据AB盯RACTResearchonlong--termeffectsofsuperhigh--risesteel-·concretehybridstructuresABSTRACTAtpresent,thetwokinds

7、ofwidelyappliedhybridstructuralsysteminollrcountryissteelframe．concretecoretubestructureandsteelreinforeedconcreteframe-reinforeedconcFetecoretubestructure．Andinrecentyears，withitsadvantagesofgoodseismicperformanceandhi曲bearingcapacity,steeltubefilledconcretecol

8、umn(Steeltubefilledconcretecompositecolumn)isincmasinglyappliedinhigh-riseandultra-high-risebuildings．However，theresearchonlong-termeffectsisfew．，n圮mainworkofthispape