一、多层住宅钢管混凝土柱的耐火计算(论文文献综述)
李林芮[1](2020)在《钢管混凝土柱表面热辐射特性及火灾热响应行为研究》文中研究指明钢管混凝土结构是一种介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的一种新型结构形式,随着钢管混凝土构件在桥梁、高层及超高层建筑等工程中的应用日益广泛,火灾带来的风险急剧增加,因此对钢管混凝土柱在火灾下的热响应行为进行研究具有重要意义。热辐射传热除了在钢管外表面与火焰之间进行热传递时占主导地位外,在钢管混凝土柱交界面传热时也有不可忽视的影响,因为钢管混凝土柱接触面不完全接触会产生接触热阻,进而影响其热响应行为。近年来有多位学者对钢管混凝土柱界面接触热阻进行了数学建模分析,结果表明材料表面热辐射率是影响接触热阻其中一个重要因素,但是少有学者从热辐射率的角度对钢管混凝土柱在火灾下的热响应行为进行研究,因此进行火灾下钢管混凝土柱的热辐射特性研究很有必要。本文针对钢管混凝土柱在火灾高温环境下的热辐射特性进行研究,主要包括钢管混凝土柱表面热辐射率的测试以及其在火灾下热响应行为分析,具体研究内容和取得的主要结论如下:(1)基于传热学相关理论知识,对火灾高温环境下钢管混凝土柱热响应行为的影响因素进行理论分析,结果表明获得钢管、混凝土材料表面热辐射率这一参数的温度相关性显得尤为重要。(2)利用红外热像仪对火灾高温环境下的钢管和混凝土柱等三种典型试验件进行测试,得到三种典型试验件在不同温度下的材料表面热辐射率,并利用试验数据分析处理,获取了三种典型试验件的温度-热辐射率关系曲线及拟合公式,结果表明所得公式均满足传热学基本原理。(3)提出火灾下钢管混凝土柱热响应行为建模过程中几个关键性问题的解决方法,完成数值模型建立。引入接触热阻非线性模型以及试验所得到的火灾高温下钢管混凝土柱典型试验件温度-热辐射率拟合关系,对火灾下钢管混凝土柱的热响应行为进行数值模拟,得到了相应的温度场分布规律,并分析了钢管混凝土柱外表面热辐射率、火焰温度和火焰黑度等因素对火灾下钢管混凝土柱热响应行为的影响。(4)上述研究结果表明,钢管混凝土柱表面的热辐射率对其火灾下热响应行为影响显着,表面热辐射率越小,结构的防火性能越佳;火焰温度也是影响防火性能的一项重要指标,不同温度火焰下的构件热响应特性有所不同;火焰黑度在0.7到0.9的范围内对火灾下钢管混凝土柱结构的整体热响应行为特性没有太大影响。
翟磊[2](2018)在《传统风格建筑RC-CFST组合框架抗震性能及设计方法研究》文中进行了进一步梳理中国古建筑是中华民族悠久历史文化的结晶,具有很高的历史价值和科学价值。为了继承珍贵的文化遗产,采用现代建筑材料及结构形式的传统风格建筑应运而生。钢-混凝土组合结构具有良好的抗震性能,在传统风格建筑中有良好的应用前景。传统风格建筑钢筋混凝土(RC)-钢管混凝土(CFST)组合框架是一种新型结构,其不仅提高了建筑结构的抗灾能力和耐久性,而且继承了古建筑造型优美、气派恢弘等特点。但目前尚未有针对传统风格建筑RC-CFST组合框架的设计规范,只能依靠已有的现代建筑规范和工程实际经验进行抗震设计。因此有必要对传统风格建筑RC-CFST组合框架的抗震性能和设计方法进行研究。本文主要研究内容和成果如下:(1)对一缩尺比为1/2的传统风格建筑RC-CFST组合框架模型进行了低周反复加载试验,研究了模型结构的破坏过程、破坏特征,得到了结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、应变特征、延性、耗能性能、刚度退化与承载力退化。试验分析表明:乳栿为模型结构的第一道抗震防线;模型结构的滞回曲线呈现出一定程度上的“捏缩”效应,表现出剪切滑移特征;试件破坏时,其等效粘滞阻尼系数为0.146,小于常规现代混凝土框架结构;模型框架的位移延性系数大于3.0,极限位移角为1/27,表现出良好的变形能力和抗倒塌能力。(2)基于传统风格建筑RC-CFST平面组合框架低周反复加载试验研究结果,采用ABAQUS软件对试验框架进行了静力弹塑性分析,并将计算结果与试验结果进行对比。结果表明,两者吻合较好。在此基础上对该模型框架进行参数分析,研究方钢管屈服强度、混凝土柱纵筋配筋率、组合柱轴压比、CFST柱与RC柱线刚度比以及混凝土强度等参数对其力学性能的影响。结果表明:随方钢管屈服强度和混凝土强度的增大,模型框架的水平承载力和延性略有提高;随组合柱轴压比和CFST柱与RC柱线刚度比的提高,模型框架的水平承载力增大,但延性变差;随混凝土柱纵筋配筋率的增大,模型框架的水平承载力和延性均明显提高。(3)采用三维6自由度模拟地震振动台对1/4缩尺的传统风格建筑RC-CFST空间组合框架模型进行了四种地震波输入试验。通过白噪声扫频得到了该模型的自振频率、阻尼比等动力特性,研究了模型结构的受力过程、破坏特征及加速度、位移、地震剪力和应变等动力响应。试验分析表明:乳栿为模型结构的第一道抗震防线,阑额为第二道抗震防线;随着输入地震波加速度峰值的增加,模型结构X向、Y向的自振频率下降,阻尼比增大,加速度放大系数逐渐减小;7度罕遇地震作用下结构X向、Y向最大层间位移角分别为1/46和1/51,模型结构的总体刚度偏小;地震剪力沿模型高度方向没有明显降低的趋势,CFST柱顶部与RC柱底部为结构的抗震薄弱部位。(4)在传统风格建筑RC-CFST空间组合框架振动台试验研究的基础上,利用SAP2000对试验空间框架进行动力弹塑性时程分析,得到了模型结构在不同强度不同种类地震波作用下的加速度响应、位移时程响应及塑性铰分布。对比可知,有限元分析数据与试验数据较为吻合,验证了有限元模型的合理性。在此基础上,对模型结构进行动力性能参数分析。分析表明:随乳栿与组合柱线刚度比及阑额与组合柱线刚度比的增大,模型结构自振频率增大。在地震作用较小时,位移响应逐渐减小。在地震作用较大时,位移响应呈先减小后增大趋势;随组合柱轴压比的增大,模型结构的自振频率降低,位移响应增大,模型结构的抗震性能明显变差。在地震作用较小时,随CFST柱与RC柱线刚度比的增大,模型结构加速度响应略有增加,位移响应略有减小。在较强的地震作用下,较小CFST柱与RC柱线刚度比的模型结构RC柱底部破坏更为严重。根据以上分析结果,提出了合理化结构设计模型。(5)参照国内外相关规范,将传统风格建筑RC-CFST组合框架的抗震性能水平划分为五档,并结合三个地震设防水准,给出了传统风格建筑RC-CFST组合框架的抗震性能最高目标、重要目标和基本目标。在传统风格建筑RC-CFST组合框架抗震性能试验研究的基础上,提出了传统风格建筑RC-CFST组合框架对应五个性能水平的层间位移角限值。通过有限元分析明确传统风格建筑RC-CFST组合框架的侧移模式。将基于位移的抗震设计理论应用于传统风格建筑RC-CFST组合框架,结合其结构特点给出了设计步骤。
田存[3](2017)在《方钢管混凝土组合异形柱住宅体系工程应用研究》文中进行了进一步梳理钢结构住宅是今后我国发展的目标,而方钢管混凝土组合异形柱作为一种新型的建造方式,符合国家大力推广装配式建筑以及建筑工业化的需求。本文通过对方钢管混凝土组合异形柱纯框架结构以及框支结构进行计算分析,进而充分保证了项目中建筑结构的安全性,为实际工程的施工建设提供了重要的依据。文章首先以海航工人宿舍楼项目为工程实例,采用方钢管混凝土组合异形柱纯框架结构,通过MIDAS gen软件进行优化分析计算。在风荷载及地震作用下构件的应力、周期比及层间位移角均达到规范要求,表明所采用的结构形式合理、安全,设计结果可信。本项目首次选用截面尺寸为□140×140×5×5钢管混凝土组合异形柱,与以往钢结构住宅采用的□150×150×6×6的方钢管混凝土组合异形柱进行比较,用钢量明显减少。其次以山东威海卓达小区项目为背景,采用MIDAS gen建立方钢管混凝土组合异形柱-H型钢梁框架支撑结构整体有限元模型,研究该异形柱在高层工程的应用研究,分析结构基本静力性能,用Pushover分析法验算结构在罕遇地震下的弹塑性变形,结构达到性能点时,总位移与层间位移角均满足弹塑性变形极限要求,因而验证了结构整体设计的安全性,为此类结构的设计分析提供了依据和参考。随后本文对目前装配式建筑中所使用的楼板、墙板等围护结构各自的优缺点进行了深度剖析,对比分析了三板体系中墙板以及楼板的经济性和适用性,并对ALC板材进行了详细介绍。文章最后对目前普通钢结构的各种防火措施进行探究,主要总结了防火涂料与防火板实际应用中的优缺点。并提出采用ALC防火板作为方钢管混凝土组合异形柱的防火保护措施,详细叙述了ALC板材的安装过程,并在公安部天津消防科学研究所进行了耐火试验,结果证明采取ALC防火板是非常有效的防火保护技术措施。
张伟[4](2017)在《外方内圆复合钢管混凝土柱耐火性能试验研究》文中提出复合钢管混凝土柱具有承载力高、塑性和延性好、抗火性能好等特点。外方内圆复合钢管混凝土柱在受火时,由于外层混凝土的保护,内层钢管温度上升缓慢,钢管截面仍可以承担较大的荷载,故受火后的复合钢管混凝土柱仍具有较好的完整性和承载能力,开展外方内圆复合钢管混凝土柱的抗火性能研究具有重要意义。对四面受火的外方内圆复合钢管混凝土柱进行了试验研究和数字模拟分析,大体包括:进行了3个外方内圆复合钢管混凝土柱的四面受火试验,参数为火灾荷载比以及不同的端部约束,实测受火全过程中截面的测点温度、轴向变形以及破坏形态,分析了荷载比和端部约束对耐火极限的影响。建立了有限元模型,对四面受火的外方内圆复合钢管混凝土柱的温度场和耐火极限进行有限元分析,并用试验实测验证其合理性。对四面受火的外方内圆钢管混凝土柱进行受力机理分析,阐述了复合钢管混凝土柱在受火过程中钢管和混凝土对轴向承载力的贡献变化规律,对火灾下复合钢管混凝土柱的典型变形曲线进行归纳。对不同参数下外方内圆复合钢管混凝土柱的抗火性能进行研究,分析受火高度、荷载比、截面方式、含钢率、钢材强度、混凝土强度对耐火极限的影响规律,得到影响温度场和耐火极限的主要因素,为实际工程设计和应用提供参考。
牛凯[5](2016)在《钢管混凝土上方下圆短柱的设计成型及轴压性能的研究》文中研究表明钢管混凝土构件在土木工程中主要用于受压构件,能同时发挥钢材与混凝土材料的优势,构件具有较高承载能力、良好的塑性变形能力、以及良好的耐火性能。因此,钢管混凝土构件在高层及超高层建筑、桥梁、大跨度结构中均得到了大量应用应用。在目前得到广泛应用的钢管混凝土构件中,最主要的形式是圆钢管混凝土构件及方钢管混凝土构件。由于圆钢管混凝土和方钢管混凝土各有优点,就使得两种不同截面形式的钢管混凝土应用于同一工程中有了可能,这样也就会出现本文中所涉及的连接圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱的钢管混凝土上方下圆柱。本文中针对重庆市“嘉陵帆影”二期超高层项目中出现的钢管混凝土上方下圆短柱,主要的研究工作如下:(1)通过对现有技术条件下各种钢管混凝土上方下圆短柱制作方案的利弊的分析,提出了改进的设计成型方案。针对方案的模型中存在的平面尺寸和空间成型定位的难点进行数学解析,编写了计算平面尺寸和空间成型定位的工程软件。经验证,新设计方案和工程计算软件适用于任意截面尺寸和高度条件下的上方下圆短柱。(2)针对新提出的钢管混凝土上方下圆短柱的设计成型方案,提出了沿斜向平行线轧制的改进工艺,在实际具体工程中的应用取得了良好的效果,并节约了大量的制作成本。(3)在研究上方下圆钢管混凝土短柱的轴向受压的性能时,引入钢管混凝土统一理论中“等效截面”的概念,利用大型通用有限元软件Ansys对三组(每组各一个圆形、方形、上方下圆)在等效截面条件下的钢管混凝土短柱进行的轴向受压性能进行有限元分析,得到了三组试件的荷载位移曲线和极限承载力。在等效截面的条件下,上方下圆钢管混凝土短柱的轴向受压极限承载力比等效的圆钢管混凝土轴压极限承载力要低,但高于等效的方钢管混凝土的轴压极限承载力。在轴压荷载下,等效截面的上方下圆钢管混凝土短柱的破坏形态与圆钢管混凝土短柱和方钢管混凝土短柱不同,在受到轴向压力至破坏的过程中,其方口端部率先出现钢管屈服,钢管由方口出向圆口处过渡的过程中,应力水平逐渐减小,且应力沿钢管高度方向减小的过程是渐变连续的,符合钢管混凝土统一理论中的推断:“钢管混凝土构件性能的变化时随截面形式的改变而改变,变化是连续的。”
刘强[6](2013)在《方钢管混凝土柱—混凝土梁框架结构抗震性能分析》文中研究指明钢管混凝土由于其良好的性能在建筑结构中运用得越来越广泛,而目前对于钢管混凝土结构的研究大多数集中在构件和节点上,对于结构的整体性能的研究的相对较少。另外,对钢管混凝土整体抗震方面的研究尚处于初步阶段,并不完善,尤其是对钢管混凝土结构的三维模拟抗震的研究还有欠缺。并且在钢管混凝土的研究中以圆钢管混凝土的研究较多,而方钢管混凝土的研究开展较少,所以对于方钢管混凝土框架结构的研究仍然需要大量工作去做。本文从以下几个方面对方钢管混凝土框架结构进行了分析研究:应用SAP2000结构分析软件分别建立5层和9层钢管混凝土框架结构及9层钢筋混凝土框架结构三维模型。并选取典型的侧向加载模式对模型进行静力弹塑性(pushover)分析,观察四种侧向加载模式在静力弹塑性分析时所表现的性能。观测结构在单调加载作用下是否满足规范所要求的强度及变形,并检查塑性铰的出现顺序及塑性铰的分布情况,找出结构的薄弱节点。按规范要求添加适宜的地震波,分别在多遇地震及罕遇地震状况下对钢管混凝土及钢筋混凝土框架结构进行动力弹塑性分析。对比钢管混凝土框架结构与钢筋混凝土框架结构在动力作用下的地震响应,分析结构反应异同的原因。为日后的研究工作提供一定参考。
王文斌[7](2012)在《钢管混凝土结构抗震性能研究与进展》文中认为介绍了钢管混凝土组合结构的特点,综述了国内外钢管混凝土结构的抗震性能的研究现状;分析了其存在的问题和实用价值,展望了钢管混凝土结构发展趋势和应用前景;指出了进一步研究的方向。
张程[8](2008)在《钢结构小高层住宅设计研究与技术经济分析》文中进行了进一步梳理钢结构住宅建筑具有重量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点,符合我国国民经济可持续发展的要求。我们的国情决定了钢结构住宅的发展不可能照抄西方发达国家的模式,一定要走有自己特色的钢结构住宅发展之路。随着城市化进程的推进和经济持续稳定发展,土地资源的稀缺和人民群众对居住品质要求提高这一矛盾越来越突出。钢结构小高层住宅可以成为解决这一矛盾的一个很好的思路。本研究以1016层的钢结构小高层住宅为研究对象,以有限元分析和优化比较分析为基础,运用理论分析、数值计算和工程实例相结合的方法,对其技术性、经济性进行综合评价。分析了钢结构小高层住宅体系在68度抗震设防地区的设计参数,探讨了技术经济性在不同体系间的变化规律及其对主要相关因素的敏感性,归纳和总结了影响钢结构小高层住宅综合评价的指标。目的是综合运用结构工程和工程经济学原理,为钢结构小高层住宅的开发、设计、施工和推广提供定量的理论依据,减少决策和投资的盲目性。本研究的主要结论有:①在抗震设防烈度为67度的地区,钢框架结构的结构性能完全可以满足小高层住宅的要求,其经济性优于钢框架-支撑结构体系。②钢框架-剪力墙结构是钢结构小高层住宅中经济性综合表现最突出的结构体系。其结构性能也优于其它钢结构住宅体系。在高烈度地区,钢框架-剪力墙结构板式小高层住宅的造价、综合用钢量、建筑使用面积等经济性指标的优势更加明显。③影响钢结构小高层板式住宅造价的主要技术经济性指标,按敏感程度由高到低依次为:含钢量、钢材价格、墙板。因此,要降低钢结构住宅的造价首先要降低含钢量,其次是注意钢材价格的波动风险,再次是控制墙板的价格。随着抗震设防烈度的提高,含钢量和钢材价格的敏感性在提高,而墙板的敏感性在降低。钢框架-剪力墙结构对于含钢量和钢材价格的敏感性要明显低于钢框架结构和钢框架-支撑结构。对钢材和水泥两种材料的综合敏感程度,钢框架-剪力墙结构与钢筋混凝土框架-剪力墙结构更加接近。
肖潇[9](2007)在《钢结构桁架建筑的分析研究》文中指出钢结构桁架建筑中的结构构件能在工厂大批量生产,标准化和工厂化程度高,易于实现产业化,因此钢结构桁架建筑具有广阔的应用前景。桁架是钢结构桁架的主要构件,桁架的标准化设计、工厂化制作使其具备了其他任何形式的建筑都不能具备的优势,因此,大力发展钢结构桁架建筑在我国建筑发展中具有非常重要和深远的意义。本文阐述了国内外钢结构建筑研究和发展情况,综合比较了各种钢结构建筑体系的各自特点,提出了一种新型的钢结构桁架建筑体系。在后面的研究过程中,将这种钢结构桁架建筑应用于一个实际工程。在分析过程中,本文结合实际工程,讨论了这种钢结构桁架的平面设置问题,并且深入分析了桁架体系的腹杆设置、节间长度、出铰部位、洞口处理以及变形分析等各个方面的问题。在计算方面,本文提出了这种钢结构桁架建筑的理论计算方法,并给出了相应的建筑步骤和计算参数;在电算过程中采用了大型分析软件SAP2000,从而验证了这种体系的可行性。在本文最后,还进一步研究了钢结构建筑的防腐和防火的问题,并提出了相应的解决办法。
赵毅[10](2007)在《异形钢管混凝土短柱轴压性能研究》文中提出钢筋混凝土异形柱可使柱肢与填充墙等厚,室内避免出现柱棱,具有较好的建筑使用功能,但其对水平荷载方向性非常敏感,延性较差,需较大配箍率并严格限制轴压比。而普通钢管混凝土异形柱钢管对核心混凝土约束作用不强,钢板易发生局部屈曲。本文提出了一种新型钢管混凝土异形柱——设置钢筋加劲肋的钢管混凝土异形柱,钢筋加劲肋可有效延缓钢板局部屈曲,提高柱子后期延性,使其兼有钢筋混凝土异形柱和钢管混凝土柱的优点。对异形(T形和十字形)钢管混凝土轴压短柱的力学性能进行了研究,包括钢管混凝土中钢板的屈曲问题,轴向力作用下异形柱力学性能的试验研究与理论分析。具体进行了以下三个方面的工作:1.采用有限元计算软件ABAQUS分析了有无钢筋加劲肋的异形钢管混凝土中钢板的力学性能;考虑了材料非线性、几何非线性、钢板初始几何缺陷及屈曲后强度对钢板力学性能的影响;通过参数分析,提出工程实际中合理设置钢筋加劲肋的方式。2.进行了两根T形钢管混凝土轴压短柱的试验研究,获得了普通T形钢管混凝土轴压短柱和设置钢筋加劲肋的T形钢管混凝土轴压短柱的荷载-位移关系曲线;观察并分析了两种T形钢管混凝土柱破坏模式的异同;研究了钢筋加劲肋对T形钢管混凝土柱力学性能的影响。3.采用ABAQUS建立了T形钢管混凝土轴压短柱的有限元模型;在利用试验结果验证模型正确性的基础上,对T形和十字形钢管混凝土柱中钢管与核心混凝土的相互作用进行了研究;通过参数分析,确定了含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度等参数对构件力学性能的影响。
二、多层住宅钢管混凝土柱的耐火计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多层住宅钢管混凝土柱的耐火计算(论文提纲范文)
(1)钢管混凝土柱表面热辐射特性及火灾热响应行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究的背景和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 高温下钢管混凝土柱的热响应行为研究现状 |
1.3.2 热辐射率测试研究现状 |
1.3.3 相关国内外研究现状总结 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 火灾下钢管混凝土柱界面传热机理及接触模型 |
2.1 引言 |
2.2 钢管混凝土柱界面传热机理 |
2.3 钢管混凝土柱界面接触热阻模型 |
2.3.1 钢管混凝土柱接触热阻模型适用前提条件 |
2.3.2 钢管混凝土柱接触热阻模型分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 钢管混凝土柱表面热辐射率测试 |
3.1 引言 |
3.2 测试对象 |
3.3 测试系统构成以及工作模式 |
3.3.1 高温箱式试验炉 |
3.3.2 红外热像仪 |
3.4 测试原理及方法 |
3.4.1 红外热像仪测温原理 |
3.4.2 热辐射率测试方法 |
3.4.3 测试过程中的误差抑制措施 |
3.5 测试过程 |
3.5.1 准备阶段 |
3.5.2 试验阶段 |
3.6 试验结果及数据分析 |
3.6.1 Q235 无缝钢管典型试验件 |
3.6.2 C30 混凝土柱典型试验件 |
3.6.3 Q345 钢管典型试验件 |
3.7 本章小结 |
第4章 火灾下钢管混凝土柱热响应行为的数值建模 |
4.1 引言 |
4.2 本文研究对象 |
4.3 数学模型的建立 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 热传导方程 |
4.3.3 初始条件 |
4.3.4 热边界条件 |
4.4 几个关键问题的处理方法 |
4.4.1 火灾过程中热边界条件的数值处理方法 |
4.4.2 材料热物性 |
4.4.3 几何非线性问题 |
4.4.4 界面间隙复合传热问题 |
4.5 本章小结 |
第5章 火灾下钢管混凝土柱热响应行为研究 |
5.1 引言 |
5.2 计算模型和特征点选取 |
5.2.1 计算模型选取 |
5.2.2 特征点选取 |
5.3 ABAQUS参数设置及模型验证 |
5.3.1 材料属性设置 |
5.3.2 温度场的加载和求解条件设置 |
5.3.3 模型合理性验证 |
5.4 计算结果以及影响因素分析 |
5.4.1 温度场分析 |
5.4.2 不同热辐射率下的温度场分析 |
5.4.3 不同火焰温度下的温度场分析 |
5.4.4 不同火焰黑度下的温度场分析 |
5.4.5 实际工程中的建议 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(2)传统风格建筑RC-CFST组合框架抗震性能及设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 传统风格建筑简介 |
1.1.2 传统风格建筑的形成和发展 |
1.1.3 传统风格建筑常用结构体系 |
1.1.4 研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 传统风格建筑研究现状 |
1.2.2 钢管混凝土结构研究现状 |
1.2.3 混合柱研究现状 |
1.2.4 钢-混凝土组合框架研究现状 |
1.3 问题的提出 |
1.4 本文的主要研究内容 |
2 传统风格建筑RC-CFST平面组合框架低周反复加载试验研究 |
2.0 引言 |
2.1 试验概况 |
2.1.1 模型设计与制作 |
2.1.2 试验测试内容与测点布置 |
2.1.3 试验加载装置和加载制度 |
2.2 试验现象与破坏特征 |
2.2.1 试验过程及现象描述 |
2.2.2 结构破坏模式分析 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 滞回曲线 |
2.3.2 骨架曲线 |
2.3.3 层间位移角与延性 |
2.3.4 耗能能力 |
2.3.5 刚度退化 |
2.3.6 承载力退化 |
2.3.7 应变分析 |
2.4 恢复力模型研究 |
2.4.1 骨架曲线模型 |
2.4.2 刚度退化规律 |
2.4.3 恢复力模型 |
2.5 本章小结 |
3 传统风格建筑RC-CFST平面组合框架静力弹塑性分析 |
3.1 引言 |
3.2 模型建立 |
3.2.1 混凝土本构关系 |
3.2.2 钢材本构关系 |
3.2.3 单元类型选取和网格划分 |
3.2.4 不同材料间的相互作用 |
3.2.5 施加边界条件和荷载 |
3.3 有限元与试验结果对比分析 |
3.3.1 骨架曲线 |
3.3.2 应力分析 |
3.3.3 塑性铰的分布 |
3.4 力学性能影响因素分析 |
3.4.1 方钢管屈服强度 |
3.4.2 RC柱纵筋配筋率 |
3.4.3 CFST柱与RC柱线刚度比 |
3.4.4 组合柱轴压比 |
3.4.5 混凝土强度 |
3.5 本章小结 |
4 传统风格建筑RC-CFST空间组合框架振动台试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 模型的设计与制作 |
4.2.2 模型材料 |
4.2.3 模型的相似设计 |
4.2.4 模型的配重设计 |
4.3 试验方案 |
4.4.1 测量内容与仪器布置 |
4.4.2 地震波的选取及加载方案 |
4.4 试验过程及现象 |
4.5 结构破坏模式分析 |
4.6 模型动力特性分析 |
4.6.1 自振频率 |
4.6.2 阻尼比 |
4.7 模型地震反应及分析 |
4.7.1 加速度反应 |
4.7.2 位移反应 |
4.7.3 柱架层间位移角 |
4.7.4 地震剪力 |
4.7.5 滞回曲线 |
4.7.6 累积耗能 |
4.7.7 动力抗侧刚度 |
4.7.8 应变反应 |
4.7.9 扭转反应 |
4.8 原型结构抗震性能分析 |
4.8.1 原型结构自振频率及周期 |
4.8.2 原型结构加速度响应 |
4.8.3 原型结构位移及扭转响应 |
4.9 传统风格建筑RC-CFST空间组合框架抗震能力评估及设计建议 |
4.10 本章小结 |
5 传统风格建筑RC-CFST空间组合框架动力弹塑性分析 |
5.1 引言 |
5.2 模型建立 |
5.2.1 单元类型 |
5.2.2 材料属性 |
5.2.3 塑性铰的设置 |
5.2.4 质量源与阻尼比 |
5.2.5 荷载工况设置 |
5.3 模态分析 |
5.4 动力弹塑性时程分析与试验结果对比分析 |
5.4.1 加速度反应计算结果及分析 |
5.4.2 位移反应计算结果及分析 |
5.4.3 塑性铰分析 |
5.5 动力性能参数分析 |
5.5.1 乳栿与组合柱线刚度比 |
5.5.2 阑额与组合柱线刚度比 |
5.5.3 组合柱轴压比 |
5.5.4 CFST柱与RC柱线刚度比 |
5.6 合理化结构设计 |
5.7 本章小结 |
6 传统风格建筑RC-CFST组合框架基于位移的抗震设计 |
6.1 引言 |
6.2 传统风格建筑RC-CFST组合框架的性能水平及其量化 |
6.2.1 性能水平和性能目标 |
6.2.2 性能指标的量化 |
6.3 多层RC-CFST组合框架侧向位移模式研究 |
6.3.1 模型建立 |
6.3.2 模态分析 |
6.3.3 侧移模式分析 |
6.4 传统风格建筑RC-CFST组合框架基于位移的抗震设计方法 |
6.4.1 传统风格建筑RC-CFST组合框架目标侧移的确定 |
6.4.2 多自由度体系的等效转化 |
6.4.3 位移反应谱 |
6.4.4 基于位移的抗震设计步骤 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1:攻读博士学位期间发表的及已经录用的学术论文 |
附录2:攻读博士学位期间参与的科研项目 |
附录3:攻读博士学位期间获得的奖项 |
(3)方钢管混凝土组合异形柱住宅体系工程应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 钢结构住宅发展现状 |
1.1.2 装配式钢结构建筑的发展 |
1.2 钢管混凝土柱 |
1.3 方钢管混凝土组合异形柱 |
1.4 异形柱体系国内外研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 方钢管混凝土组合异形柱多层住宅分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 结构设计 |
2.3 结构基本性能分析 |
2.3.1 结构分析 |
2.3.2 风荷载分析 |
2.3.3 多遇地震弹性分析 |
2.4 结构静力推覆分析 |
2.5 用钢量对比分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 方钢管混凝土组合异形柱高层住宅分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 结构设计 |
3.2.1 构件尺寸及材料的选用 |
3.2.2 建立模型 |
3.3 结构基本力学性能分析 |
3.3.1 结构应力分析 |
3.3.2 柱底反力 |
3.3.3 结构自振特性分析 |
3.3.4 风荷载分析 |
3.3.5 多遇地震弹性分析 |
3.4 结构静力弹塑性分析 |
3.4.1 分析方法 |
3.4.2 参数选取 |
3.4.3 结果分析及性能评价 |
3.5 本章小结 |
第4章 装配式建筑围护体系探究 |
4.1 墙板 |
4.2 楼板 |
4.3 本章小结 |
第5章 方钢管混凝土组合异形柱结构防火措施探究 |
5.1 引言 |
5.2 钢结构常用防火措施 |
5.3 钢管混凝土柱防火办法 |
5.4 组合异形柱防火实验 |
5.4.1 实验概况 |
5.4.2 实验结果 |
5.5 ALC防火板安装 |
5.5.1 安装关键技术 |
5.5.2 建议 |
5.5.3 实际工程应用 |
5.6 本章小结 |
结论和展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
(4)外方内圆复合钢管混凝土柱耐火性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及不足 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 目前研究不足 |
1.3 本文主要研究工作 |
第2章 外方内圆复合钢管混凝土柱受火试验研究 |
2.1 试验目的 |
2.2 试件概况 |
2.2.1 试件参数 |
2.2.2 试件设计与加工 |
2.2.3 材料的力学性能 |
2.2.4 试验装置及测量内容 |
2.3 试验方法 |
2.4 试验结果及分析 |
2.4.1 C1试验现象 |
2.4.2 C2试验现象 |
2.4.3 C3试验现象 |
2.5 温度场试验结果 |
2.6 试件耐火极限结果 |
2.6.1 试件轴向变形 |
2.6.2 耐火极限分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 外方内圆复合钢管混凝土柱有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 截面温度场的有限元分析 |
3.2.1 升温曲线的选取 |
3.2.2 温度场分析的传热过程 |
3.2.3 高温下材料的热工性能 |
3.3 截面温度场的分析 |
3.3.1 温度场模型计算方法 |
3.3.2 温度场有限元模型的建立 |
3.3.3 温度场有限元模型的验证 |
3.4 耐火极限的有限元分析 |
3.4.1 钢材和混凝土的热力学性能 |
3.4.2 试验耐火极限的有限元模型 |
3.5 机理分析 |
3.5.1 受火试验试件的温度场分析 |
3.5.2 典型试件的破坏形态对比 |
3.5.3 典型试件的特征点的选取 |
3.5.4 典型试件的温度场分布与发展 |
3.5.5 典型试件荷载承担分布 |
3.5.6 典型试件应力分布与发展 |
3.5.7 典型试件应变分布与发展 |
3.6 本章小结 |
第4章 外方内圆复合钢管混凝土柱温度场与耐火极限参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 温度场的参数分析 |
4.3 耐火极限的参数分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 对今后相关研究的展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)钢管混凝土上方下圆短柱的设计成型及轴压性能的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 选题的意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1.圆形、方矩形钢管混凝土静力性能的研究现状 |
1.2.2 钢管混凝土异形柱研究现状及分析 |
1.3 选题的主要内容 |
2 上方下圆柱的设计方案的研究 |
2.1 上方下圆柱制作方案探讨 |
2.1.1 锻钢件 |
2.1.2 铸钢件 |
2.1.3 焊接件 |
2.2 上方下圆柱的新设计方案 |
2.3 本章小结 |
3 上方下圆柱的数学模型解析 |
3.1 引言 |
3.2 上方下圆柱的空间定位 |
3.2.1 斜圆柱方程 |
3.2.2 等腰三角形板的空间位置 |
3.2.3 1/8 斜圆柱空间位置计算 |
3.3 上方下圆柱的平面展开计算 |
3.3.1 1/8 斜圆柱面底部边界的平面展开计算 |
3.3.2 1/8 斜圆柱面右侧边界的平面展开计算 |
3.4 上方下圆柱的计算程序 |
3.4.1 方-圆异形柱成型定位器 |
3.4.2 方-圆异形柱平面尺寸计算器 |
3.5 本章小结 |
4 上方下圆柱的施工工艺 |
4.1 引言 |
4.2 施工工艺流程 |
4.3 施工工艺操作要点 |
4.3.1 计算面板展开尺寸 |
4.3.2 确定面板轧制方法 |
4.4 质量控制 |
4.4.1 预先试制 |
4.4.2 原材料质量控制 |
4.4.3 尺寸控制 |
4.4.4 焊接质量控制 |
4.5 本章小结 |
5 上方下圆钢管混凝土短柱轴压力学性能 |
5.1 钢管混凝土短柱的计算理论 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 材料的本构关系 |
5.2.2 钢管与核心混凝土的粘结 |
5.2.3 模型在Ansys中的实现 |
5.3 计算模型与实验验证 |
5.4 轴心受压力学性能的研究 |
5.4.1 等效截面与试件设计 |
5.4.2 荷载位移曲线 |
5.4.3 钢管应力云图 |
5.5 本章小结 |
6 主要结论与展望 |
6.1 主要工作 |
6.2 本文创新点 |
6.3 今后研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)方钢管混凝土柱—混凝土梁框架结构抗震性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 地震灾害及工程抗震 |
1.2 钢管混凝土结构的特点 |
1.2.1 方钢管混凝土的特点 |
1.3 钢管混凝土的发展及研究现状 |
1.3.1 钢管混凝土的发展 |
1.3.2 方钢管混凝土构件抗震性能研究现状 |
1.3.3 方钢管混凝土框架结构抗震性能研究 |
1.4 本文研究的意义及内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 方钢管混凝土框架结构弹性分析方法 |
2.1 概述 |
2.2 钢管混凝土结构的基本概念 |
2.3 钢管混凝土的本构关系 |
2.3.1 方形钢管对核心混凝土的约束机理 |
2.3.2 方形钢管约束下核心混凝土的本构关系 |
2.4 结构的抗震设防 |
2.5 水平地震作用的计算 |
2.5.1 底部剪力法 |
2.5.2 振型分解反应谱法 |
2.5.3 时程分析 |
第三章 框架结构静力弹塑性分析 |
3.1 概述 |
3.2 静力弹塑性分析方法的理论基础 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 基本假定 |
3.2.3 等效单自由度体系 |
3.2.4 目标位移 |
3.2.5 水平荷载的加载模式 |
3.3 静力弹塑性分析方法的实施步骤 |
3.4 框架结构抗震性能的静力弹塑性分析方法 |
3.4.1 SAP2000软件介绍 |
3.4.2 建立模型、内力分析及配筋 |
3.4.3 塑性铰的定义 |
3.4.4 侧向荷载模式及分析工况 |
3.4.5 结果分析和性能评价 |
3.4.6 需求谱 |
3.5 工程实例分析 |
3.5.1 5层钢管混凝土框架结构 |
3.5.2 9层钢管混凝土框架结构 |
3.5.3 9层钢筋混凝土框架结构 |
3.6 静力弹塑性分析结论 |
第四章 框架结构动力弹塑性分析 |
4.1 概述 |
4.2 结构动力方程的建立及求解 |
4.2.1 结构动力方程的建立 |
4.2.2 结构动力方程的求解 |
4.3 输入地震波的选取 |
4.3.1 地震波的选取原则 |
4.3.2 本文所选取的地震波 |
4.4 结构的力学模型 |
4.4.1 层模型 |
4.4.2 杆系模型 |
4.4.3 杆系-层模型 |
4.5 恢复力特征曲线 |
4.6 动力弹塑性分析方法的基本步骤 |
4.7 框架结构动力弹塑性分析工程实例 |
4.7.1 9层钢管混凝土框架结构 |
4.7.2 9层钢筋混凝土框架结构 |
4.8 动力弹塑性分析结论 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)钢管混凝土结构抗震性能研究与进展(论文提纲范文)
1 钢管混凝土的特点 |
1) 承载力高、延性好, 抗震性能优越。 |
2) 施工方便, 工期大大缩短。 |
3) 耐腐蚀性能优于钢结构。 |
2 钢管混凝土构件抗震性能 |
2.1 圆钢管混凝土构件抗震性能 |
2.2 方钢管混凝土构件抗震性能 |
3 钢管混凝土框架结构抗震性能 |
3.1 圆钢管混凝土框架结构抗震性能 |
3.2 方钢管混凝土框架结构抗震性能 |
4 存在的问题及今后的研究方向 |
5 结语 |
(8)钢结构小高层住宅设计研究与技术经济分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 研究课题的背景意义及提出 |
1.1.1 背景意义 |
1.1.2 研究课题的提出 |
1.2 钢结构小高层住宅综述 |
1.2.1 结构体系 |
1.2.2 钢结构住宅的发展沿革 |
1.2.3 钢结构小高层住宅的发展及研究现状 |
1.3 研究对象、内容和方法 |
1.3.1 钢结构小高层板式住宅研究对象范围界定 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方法 |
第2章 钢结构小高层板式住宅的技术分析与设计研究 |
2.1 分析模型的建立 |
2.2 参数分析及结构性能比选 |
2.2.1 钢框架结构性能分析 |
2.2.2 钢框架-支撑结构性能分析 |
2.2.3 钢框架-剪力墙结构性能分析 |
2.2.4 采用钢-混凝土组合梁对结构性能的影响 |
2.2.5 钢筋混凝土框架-剪力墙结构性能分析 |
2.2.6 与已建试点工程的比较印证 |
2.3 本章小结 |
第3章 钢结构小高层板式住宅的经济性分析 |
3.1 本章前言 |
3.2 基于模型的经济分析 |
3.2.1 抗震设防6 度地区钢结构小高层板式住宅的主要技术经济指标 |
3.2.2 抗震设防7 度8 度地区钢结构小高层板式住宅的主要技术经济指标 |
3.2.3 采用钢-混凝土组合梁对住宅经济性的影响 |
3.2.4 主要技术经济指标的敏感性分析(一) |
3.2.5 主要技术经济指标的敏感性分析(二) |
3.3 与已建试点工程的经济参数比较 |
3.4 本章小结 |
第4章 钢结构小高层板式住宅的综合评价 |
4.1 土建造价的影响 |
4.2 结构性能的影响 |
4.3 施工速度的影响 |
4.4 基础费用的影响 |
4.5 使用面积的影响 |
4.6 居民的收益 |
4.7 环境的收益 |
4.8 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 本文的主要工作和结论 |
5.2 建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果 |
(9)钢结构桁架建筑的分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及问题的提出 |
1.2 国内外钢结构建筑的发展状况 |
1.2.1 国内钢结构建筑的发展状况 |
1.2.2 国外钢结构建筑的发展现状 |
1.3 国内外钢结构建筑的研究现状 |
1.3.1 国内钢结构建筑的研究现状 |
1.3.2 国外钢结构建筑的研究现状 |
1.4 本文研究的主要目的和内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 现有建筑体系及桁架体系的简介 |
2.1 各种钢结构体系的介绍 |
2.1.1 钢与混凝土组合的混合结构 |
2.1.2 轻钢龙骨体系 |
2.1.3 框架体系 |
2.1.4 交错桁架体系 |
2.2 桁架体系 |
第3章 桁架体系的研究 |
3.1 实际工程介绍 |
3.2 该工程H型钢柱平面设置 |
3.3 该工程横向钢桁架体系分析 |
3.3.1 本桁架体系的腹杆设置 |
3.3.2 本桁架体系的节间长度 |
3.3.3 本桁架体系的计算 |
3.3.4 分离式桁架出铰部位研究 |
3.3.5 分离式桁架的理论算法 |
3.3.6 桁架开洞处理 |
3.3.7 本桁架体系的变形分析 |
第4章 钢结构桁架的防腐 |
4.1 钢结构建筑防腐的重要性 |
4.2 防腐原理 |
4.3 钢结构桁架的防腐措施 |
第5章 钢结构的防火 |
5.1 钢结构建筑防火的重要性 |
5.2 钢结构桁架防火保护处理措施 |
5.3 钢管混凝土柱的耐火性能 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读研究生学位期间所发表论文 |
(10)异形钢管混凝土短柱轴压性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 钢管混凝土柱的特点及应用 |
1.1.2 钢筋混凝土异形柱的特点及应用 |
1.1.3 异形钢管混凝土柱的特点及选题意义 |
1.2 国内外在相关方向的研究现状及分析 |
1.2.1 国外在相关方向的研究现状及分析 |
1.2.2 国内在相关方向的研究现状及分析 |
1.2.3 钢管混凝土异形柱研究现状及分析 |
1.3 本文的主要内容 |
第2章 钢管混凝土中钢板的局部屈曲 |
2.1 概述 |
2.2 能量法计算板的弹性屈曲荷载 |
2.3 ABAQUS有限元分析钢板的屈曲 |
2.3.1 ABAQUS 有限元模型的建立 |
2.3.2 有限元程序计算钢板的力学性能 |
2.4 参数分析 |
2.4.1 加密点约束对钢板力学性能的影响 |
2.4.2 纵向点约束和横向点约束的对比 |
2.5 本章小结 |
第3章 T形钢管混凝土轴压短柱试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试件设计、制作及材料性能 |
3.3 短柱试验装置与测点布置 |
3.4 短柱试验现象分析 |
3.4.1 TG-1 破坏模式及试验现象 |
3.4.2 TG-2 破坏模式及试验现象 |
3.5 试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 T形、十字形钢管混凝土短柱有限元分析 |
4.1 概述 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 单元选取及网格划分 |
4.2.2 钢与混凝土之间相互作用关系 |
4.2.3 材料参数的选取 |
4.2.4 边界条件 |
4.2.5 钢管初始几何变形 |
4.3 钢管混凝土短柱有限元模型的验证 |
4.4 T形和十字形钢管混凝土短柱有限元理论分析 |
4.5 参数分析 |
4.5.1 钢材屈服强度的影响 |
4.5.2 含钢率的影响 |
4.5.3 混凝土强度的影响 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、多层住宅钢管混凝土柱的耐火计算(论文参考文献)
- [1]钢管混凝土柱表面热辐射特性及火灾热响应行为研究[D]. 李林芮. 西南科技大学, 2020(08)
- [2]传统风格建筑RC-CFST组合框架抗震性能及设计方法研究[D]. 翟磊. 西安建筑科技大学, 2018(07)
- [3]方钢管混凝土组合异形柱住宅体系工程应用研究[D]. 田存. 河北工程大学, 2017(08)
- [4]外方内圆复合钢管混凝土柱耐火性能试验研究[D]. 张伟. 华侨大学, 2017(02)
- [5]钢管混凝土上方下圆短柱的设计成型及轴压性能的研究[D]. 牛凯. 重庆大学, 2016(03)
- [6]方钢管混凝土柱—混凝土梁框架结构抗震性能分析[D]. 刘强. 沈阳建筑大学, 2013(05)
- [7]钢管混凝土结构抗震性能研究与进展[J]. 王文斌. 甘肃科技, 2012(09)
- [8]钢结构小高层住宅设计研究与技术经济分析[D]. 张程. 清华大学, 2008(09)
- [9]钢结构桁架建筑的分析研究[D]. 肖潇. 西南交通大学, 2007(06)
- [10]异形钢管混凝土短柱轴压性能研究[D]. 赵毅. 哈尔滨工业大学, 2007(02)