钢管再生混凝土柱抗震性能试验及损伤机理研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）钢管再生混凝土柱抗震性能试验及损伤机理研究廖斌二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级:学号：2111509016广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）钢管再生混凝土柱抗震性能试验及损伤机理研究廖斌指导教师姓名、职称：冯文贤教授学科(专业)或领域名称：土木工程学生所属学院：土木与交通工程学院论文答辩日期：2018年05月20日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineeringScie

2、nce）ResearchonSeismicBehaviorandDamageMechanismofRecycledConcreteFilledSteelTubeColumnsCandidate:LiaoBinSupervisor:Prof.FengWenxianMay2018SchoolofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要钢管再生混凝土柱是一种新型结构体系，它综合利用了钢管和再生混凝土的力学性能

3、，各取所长，具有良好的抗震性能，同时这一新型结构体系的应用对再生混凝土的推广也有积极意义。目前国内外的研究主要集中于轴压和偏压短柱静力方面，而对钢管再生混凝土柱抗震性能尤其是地震作用下损伤机理的研究较少。本文在对钢管再生混凝土柱进行拟静力试验的基础上，深入分析其抗震性能并对试件震损情况进行了一定的计算分析。本文以轴压比n、钢管壁厚t为变化参数，对9根钢管再生混凝土柱和1根钢管普通混凝土对比柱进行了拟静力试验。从实测数据中得到了各试件的荷载—位移滞回曲线，分析了轴压比n和钢管壁厚t对骨架曲线、延性、耗能和刚度退化等一系列抗震指标的影响。在抗震性能分析的基础上，本文进一步

4、研究了模拟地震作用下试件的损伤情况，主要从承载力退化模型、变形单参数损伤模型、耗能单参数损伤模型和变形与耗能双参数损伤模型几方面计算试件各级位移加载下的损伤指标，分析了各模型的优劣性，并评估了轴压比n和钢管壁厚t对损伤发展的影响。研究结果表明：（1）试件的滞回曲线均饱满，延性系数均大于3，弹性层间位移角和弹塑性层间位移角均满足抗震规范。（2）轴压比的改变对试件抗震性能和损伤指标均有较大的影响。随着轴压比增大，各试件峰值水平承载力增大，延性和变形能力下降，刚度退化速率加快。在0.6轴压比作用下，试件的损伤速率最快。（3）随着钢管壁厚增大，0.2轴压比下的试件延性增大，0

5、.4和0.6轴压比下的试件延性有所下降，增大钢管壁厚能提高试件耗能能力，但对试件损伤指标的影响不大。（4）通过对比不同模型计算得到的试件损伤指标，发现变形与耗能双参数损伤模型结果更精确，但计算过程繁琐，耗能单参数损伤模型计算过程简单，结果较准确，较适合实际工程情况。轴压比对试件损伤发展影响很大，钢管壁厚影响较小。关键词：钢管再生混凝土柱；轴压比；钢管壁厚；抗震性能；损伤模型I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTRecycledaggregateconcretefilledsteeltubeisanewsteel-concretecompositestructure

6、system.Itcombinesthemechanicalpropertiesofsteeltubeandrecycledaggregateconcrete.Eachdirector,ithasgoodseismicperformance.Atthesametime,theapplicationofthisnewstructuresystemhaspositivesignificancetothepromotionofrecycledconcrete.Atpresent,theresearchathomeandabroadismainlyfocusedonthest

7、aticaspectofaxialcompressionandbiasshortcolumnshortcolumn,butitisnotperfectoftheresearchontheseismicperformanceofsteeltuberegeneratedconcretecolumn,especiallytheearthquakedamagemechanism.Inthispaper,onthebasisofthepseudo-statictestofrecycledsteelconcretecolumn,theseismicperform