钢筋混凝土异形柱框架结构抗震分析
钢管混凝土异形柱力学性能分析与抗震性概述

钢管混凝土异形柱力学性能分析与抗震性概述摘要:钢管混凝土异形柱,是在异形截面钢管柱中浇注混凝土形成的异形柱结构。
钢管混凝土异形柱具有良好的抗弯性能、抗剪性能、轴压性能和反复荷载作用下的力学性能,比以前的建筑结构有了较大的改进。
而且通过专家学者的抗震性试验研究来看,钢管混凝土异形柱的抗震性能都得到普遍认可,在今后的建筑中将得到普遍重视。
关键词:钢管混凝土异形柱力学性能抗震性钢管混凝土异形柱,是在异形截面钢管柱中浇注混凝土形成的异形柱结构。
简单地说,将混凝土灌入异形钢管中就形成了钢管混凝土异形柱。
钢管混凝土柱在竖向上承载力高,能够承担较大的竖向荷载;特别是其中的混凝土核心筒,它的抗侧刚度大,能够有效地抵抗地震影响。
外层钢管与内层核心混凝土共同承受着来自不同方向的荷载,同时外层的钢管为核心混凝土提供着强大的约束作用。
这种组合方式进而使得钢管混凝土异形柱的抗震性能比传统的普通钢筋混凝土异形柱的抗震性能大为提高。
钢管混凝土异形柱由于组合结构力学良好,施工性能较优,被广泛应用于各类工程领域当中。
1 钢管混凝土异形柱的力学性能分析钢管混凝土异形柱的力学性能研究目前主要集中在静力性能方面(苏忍、刘光烨、杨远龙,2012)。
学者们通过多项研究,详细分析了钢管混凝土异形柱的抗弯性能、抗剪性能、轴压性能、偏压性能以及反复荷载作用下的力学性能(赵良、李成玉,2012)。
钢管混凝土异形柱的抗弯性能分析。
刘胜兵、徐礼华和温芳(2008)进行了T形钢管混凝土组合构件的抗弯试验,研究得出T 型钢管混凝土组合构件在几种不同的弯曲程度下都表现出了较好的力学性能。
徐礼华、刘胜兵和温芳等(2009)对T形柱进行抗弯试验,提出了该类型构件的抗弯极限承载力计算公式。
此外,还有不少学者进行了类似的实验研究,也普遍得出,钢管混凝土短柱在遇到偏心压力作用时,由于存在核心的混凝土延缓了钢管过早的局部屈曲,使得弹塑性工作性能较好。
钢管混凝土异形柱的抗剪性能分析。
钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能研究的开题报告

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能研究的开题报告一、选题背景和意义钢筋混凝土异形柱框架结构是一种常见的建筑结构形式,其具有结构配置灵活、强度和刚度高等优点。
然而,由于其柱截面形状不规则、受力状态复杂等特点,其抗震性能存在一定的不确定性和难度。
因此,针对这种结构,进行抗震性能研究,对于提高其抗震能力、保障建筑安全具有重要的实际意义。
二、研究内容和方案本研究将从以下几个方面进行探讨:1. 分析钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能,探讨其受力机理和破坏模式。
2. 基于性能设计理论,设计并模拟若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构,比较其抗震性能。
3. 通过参数分析,探讨不同参数对钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能的影响,为结构设计提供参考。
4. 结合实测数据,验证钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果的准确性。
三、研究方法和技术路线1. 理论分析:通过文献调研和结构力学原理,对钢筋混凝土异形柱框架结构的受力机理和破坏模式进行分析。
2. 结构模拟:采用有限元软件和性能设计理论,设计并模拟若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构,评估其抗震性能。
3. 参数分析:通过多组参数分析,探讨不同参数如柱形状、配筋方案等对结构抗震性能的影响。
4. 结果验证:结合实测数据,对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果的准确性进行验证。
四、预期成果及应用价值通过本研究,预期获得以下成果:1. 深入了解钢筋混凝土异形柱框架结构的受力机理和破坏模式。
2. 基于性能设计理论,设计出若干具有不同等级的钢筋混凝土异形柱框架结构,并评估其抗震性能。
3. 探讨不同参数如柱形状、配筋方案等对结构抗震性能的影响。
4. 对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能及模拟结果进行验证。
该研究成果可为钢筋混凝土异形柱框架结构的设计、构造、抗震鉴定等提供参考,有望提高结构的抗震性能,保障建筑安全。
钢筋混凝土带暗柱异形柱抗震性能试验及分析

钢筋混凝土带暗柱异形柱抗震性能试验及分析随着我国建筑行业的飞速发展,工程项目的建设结构也得到了不断更新与完善,钢筋混凝土异形柱作为一种新型的建筑结构,近年来在工程建设中得到了广泛应用。
由于该类型工程结构的抗震能力主要取决于异形柱的抗震能力,因此,对异形柱的抗震性能进行全面、系统的分析至关重要。
本文主要以12个较小剪跨比带暗柱为对象,开展相应的抗震性能试验,以此来为今后钢筋混凝土异形柱在工程中的有效应用提供一定的参考依据。
标签:钢筋混凝土异形柱抗震性能随着我国城市建设发展脚步的不断加快,钢筋混凝土异形柱在建筑工程中的应用也越来越广泛,如何从根本上确保工程的抗震性能满足需求也成为了工程建设单位所面临的一项重大课题。
想要确保抗震性能满足需求,必要的抗震性能试验是必不可少的,工程建设单位应该结合工程的实际情况,合理开展试验工作,以此来为工程建设提供参考,提升工程整体质量。
1 试验概况就目前异形柱的分类来看,大致可分为三种类型,即十形柱、L形柱和T形柱。
为了确保试验结果的针对性和全面性,本次试验共选12根异形柱作为试验对象,每种类型的异形柱各四根,相应的轴压比分别为0.182、0.456和0.730。
每个模型柱均严格按照我国现行的抗震规范加密箍筋,各个试件的混凝土强度等级均为C30,并采用细石混凝土浇筑,纵筋用直径分别为10、8、5的I级钢筋,箍筋用8#铁丝制作。
2 试验结果及分析2.1 刚度、承载力和延性实测结果及分析表1给出的是各个试件的初始弹性侧移刚度数值与计算数值的对比,从表中我们能够看出,在轴压比不断增加的情况下,侧移刚度也会在一定程度上增加。
同时,通过对各个试件屈服荷载与极限荷载的试验我们可以得出,随着轴压比的不断增加,各个试件的屈服刚度也会有所提高,然而相应的延性系数却会随之变小。
带暗柱异形柱与普通异形柱相比,在其他条件均相同的情况下,其承载力及延性明显提高。
通过对表1给出的各项数值的计算我们能够得出,在接受试验的12根异形柱中,十形柱ZXD-4的承载力和延性系数与ZXD-3相比,分别提高了25.8%和41.1%。
钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能分析

钢管混凝土异形柱将混凝土填充在钢管内,通过竖向钢板完成多个钢管混凝土柱之间的连接,并按照一定间隔用横向加劲肋板进行加固形成的[1],其截面形状为不规则状态,例如T 型、L 型以及Z 型和混合型等。
钢管混凝土异形柱在建筑中应用性较好[2],采用该异形柱作为建筑框架结构,施工后美观性较好,同时具有良好的承载性能[3],可极大程度减轻结构自身重力;并且该类框架结构在施工和安装时,节能环保、施工效率较高[4],能提升土地的使用效率,同时抗震性能和耐火性良好。
因此,钢管混凝土异形柱框架结构已在当下住宅建筑中广泛应用,例如工业厂房、多高层建筑以及超高层建筑等。
因为钢管混凝土异形柱框架结构是多个部分焊接、连接形成,在应用过程中,受到外力作用后,其力学变化情况较为复杂[5];并且异形柱界面具有不规则的特殊性,用于建筑框架后的抗震性能尤为关键;该性能决定该类框架结构施工后,能否保证建筑在地震条件下的安全性[6]。
本文主要针对钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能展开相关分析,为该类框架结构的应用提供相关依据。
1钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能1.1钢管混凝土异形柱框架结构试件制备本文为分析钢管混凝土异形柱框架结构的抗震性能,设计3个钢管混凝土异形柱框架结构试件,该试件形状为H 型钢梁框架-人字形中心支撑结构,三个试件分别用S1、S2、S3表示,试件设计参数如表1所示。
表1设计参数详情支撑形式跨度/mm双人形2475按照表1的设计参数完成试件制备,制备时混凝土等级为C30,制备的框架中两主节点为外肋环板节点,异形柱中钢管的截面边长为78mm ,竖向连接板和异形柱高度一致,横向肋板尺寸为78mm×35mm×5mm 。
三种试件结构立面图相同,如图1所示。
制备的3种试件在轴心压力作用下,异型柱截面的受压承载力用N u 表示,其计算公式为:N u =m (f y A s +f c A c )(1)式中m 表示钢管混凝土异形柱中单肢柱的数量;f y 和f c 分别表示钢管屈服应力和混凝土抗压强度;A s 和A c 均表示截面面积,前者对应单肢柱钢管,后者对应混凝土。
钢筋混凝土异形柱框架结构三层别墅抗震设计研究

钢筋混凝土异形柱框架结构三层别墅抗震设计研究摘要:当今建筑领域里,钢筋混凝土异形柱框架轻型住宅结构已逐步被工程界所接受,其推广应用的城市也越来越多。
本论文针对7度(0.1g)地震设防区结构平面布置较规则的三层高别墅,用配筋软件对结构进行配筋计算,得到异形柱配筋图,并进行平面结构弹塑性地震响应分析,得到不同模型下塑性铰分布结果,由此确定该结构在罕遇地震下的性能。
关键词:异形柱;框架结构;抗震设计;弹塑性时程分析;塑性铰.0引言异形柱结构体系与矩形柱、圆形柱结构体系的不同主要体现在截面几何形状上的不同,它主要有在L形、T形和十字形。
截面形状的不同造成异形柱有其自己的受力特性,如异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载方向不同而有较大差异,异形柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重,异形柱多为两肢、三肢、甚至四肢,剪切中心往往在平面尺寸之外,受力时要靠各肢交点处核心混凝土协调变形和内力分布。
1结构模型钢筋混凝土异形柱框架结构,一共为3层、3跨、6榀;三层的层高均为3000mm采用PKPM软件建模,模型如图1.1。
图1.1结构模型图按照丙类建筑及其所在场地确定该结构安全等级设定为二级,场地类别为II 类。
主梁根数为45根,混凝土强度等级为C35;立柱根数为28根,混凝土强度等级为C35。
梁柱纵筋设计强度为360(单位:,下同);梁柱箍筋设计强度为210。
模型四角立柱采用L形柱,规格为450*450*250*250(单位:mm,下同);边线立柱采用T形柱,规格为450*400*250*250;中间立柱采用十字形柱,规格为450*450*250*250;横梁俊采用矩形柱,规格为250*500。
结构地震烈度为7度,框架抗震等级为III级,载荷质量折减系数为0.5。
一、二层楼面恒载7.7(单位:,下同),楼面活载2.0,风载荷0.5;三层楼面恒载8.0,楼面活载0.5,风载荷0.5,雪压载荷0.2。
钢筋混凝土框架结构房屋震害分析加固及抗震措施研究概要

钢筋混凝土框架结构房屋震害分析加固及抗震措施研究概要钢筋混凝土框架结构房屋是目前广泛应用的一种建筑结构形式,其具有强度高、刚度好、耐久性强等优点。
然而,在地震中,钢筋混凝土框架结构房屋也会遭受不同程度的破坏。
因此,对于钢筋混凝土框架结构房屋的震害分析、加固及抗震措施的研究具有重要意义。
一、钢筋混凝土框架结构房屋震害分析钢筋混凝土框架结构房屋的震害形式主要包括梁柱节点破坏、梁柱破坏、破坏部位的集中现象等。
震害分析中需要考虑的因素包括结构的初始强度、动力特性、地震荷载以及结构的耐久性等。
对于已经发生的地震事故的房屋,需要进行震后调查和破坏分析,确定房屋的破坏原因和主要破坏形式。
二、钢筋混凝土框架结构房屋加固研究为了提高钢筋混凝土框架结构房屋的抗震能力,可以采取一定的加固措施。
常见的加固措施包括加大结构单元的截面尺寸,增加钢筋数量,设置剪力墙,并对节点进行加固等。
此外,还可以采用基础加固措施,包括加大基础的尺寸,采用钢筋混凝土桩基础等。
加固研究需要通过模拟试验、数值模拟和工程实践等手段,评估加固措施对结构的影响和加固效果。
三、钢筋混凝土框架结构房屋抗震措施研究为了预防地震发生时房屋的破坏,可以采取一系列的抗震措施。
首先是合理选取地段,在地震区域选择安全的地点建房。
其次是在设计和施工过程中,采取合理的设计参数和施工技术,确保房屋的抗震性能。
此外,还可以在房屋使用过程中,加强维护和检修工作,及时处理结构损伤,防止损伤加重。
综上所述,钢筋混凝土框架结构房屋的震害分析、加固及抗震措施的研究十分重要。
只有深入了解房屋的震害形式和原因,合理采取加固和抗震措施,才能提高房屋的抗震能力,确保人员和财产的安全。
钢筋混凝土异型柱结构抗震设计若干问题的探讨

0 N O L m l RU E RD T W
19 l 2
结体 构系
一 ; 缀 堡
一
.5 对剪跨比 <1 的柱, 压比 . 5 轴 在工程设 计中, 比较容 易出现类似算例中的 中数值减小 00 ;
限值应专门研究并 采取特 殊构造措施; 情况可能有以] 种 : L 4 沿柱全 高采用 井字复合箍, 箍筋 间距 、 且 第一, 设计经常以轴 力较大的层柱的配筋 0m 肢 0 mm 、 直径 不 小 于 来决 定上层柱的配筋 , 若上 层柱 的弯矩较大 , 由 不大 于 10 m、 距 不 大于 2 0 1m 或 沿柱 全高采 用复合螺旋箍 , 2 m, 且螺距 不 于相关 曲线形状和所围面积随轴向力变化大 , 致 大于1 0 0 mm、 距不大于2 0 m、直径不小于 肢 0 m 使下部 的配筋无法保证上层柱的安全 a 或沿柱全高采用连续 复合矩 形螺旋箍 , 第二 , 一些 平面较 不规 则的异 型柱结 构, j 2 m, 有 1r
齐; 的布置宜横、纵贯通 , 粱 并与 异型柱柱肢 的 几何轴 线相重合。 异型柱结构竖向布景的一般原 则是 异型柱结 构的竖 向布置应规 呱 、 I 均匀 ! 上 下层柱交截面处异型柱 截心应重合; 不宜有过大
、
为控制内力, 作为选取截面 配筋的依据 。 对于矩 比限值应适 当减小。 框架柱轴压比限值表 l 形柱, 在某一特定的N Mx My 向受弯的相 下, - 双 关破坏 曲线可以近似 为一四分之一椭 圆弧。且曲
在结 构 内力计算时 , 一般 会定 义几十 种荷 应较矩形柱 为严。 二 、 级抗 震等 级的 各类结 构 的框架 三 载工况 , 以便在构件 设汁时选取最不利的荷载组 其轴压比N ( A 不宜大于表l /c )  ̄ 规定 合进行配 筋计算 。 通常的做法是选取Mx ma 、 柱和框支柱 , . x 对I 类场地上较高的高层建筑 , 柱轴压 Myma 、 . n N x N n . x Mymi 、 ma 、 mi 时的内力组合 的限值。 V
钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能分析的开题报告

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能分析的开题报告
一、选题的背景与意义
随着我国经济的快速发展,高层建筑的普及越来越广泛。
而地震作为一种自然灾害,给高层建筑的抗震能力提出了更高的要求。
为了满足高层建筑的抗震需求,我们
需要对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能进行研究和分析。
此外,随着我国制定
更为严格的关于抗震的建筑规范,对于钢筋混凝土异形柱框架结构进行抗震性能分析
以及结构设计具有非常重要的指导意义。
二、研究的目的和内容
本次研究的目的是对钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能进行分析和研究。
具体分析内容包括:异形柱的截面形状、柱截面圆角半径、截面面积、截面惯性矩、截
面抗扭矩等参数对结构抗震性能的影响;柱的纵向受力性能、扭转性能、屈曲性能以
及抗震性能等。
此外,还将分析不同地震力作用下结构的抗震性能,并进行对比分析。
三、研究方法和步骤
本次研究将采用数值模拟的方法,通过ANSYS等软件建立异形柱框架模型,进
行地震反应分析和时程分析,模拟不同地震情况下结构的响应以及其稳定性。
具体步
骤如下:
1、建立异形柱框架模型
2、采用有限元方法进行地震反应分析
3、对比不同条件下的结构响应情况
4、对比不同条件下结构的稳定性
四、预期结果及意义
通过本次研究,我们将得出钢筋混凝土异形柱框架结构在地震作用下的响应情况和稳定性情况,探讨不同参数对结构抗震性能的影响,为结构设计和实际工程提供参
考和指导。
同时,也能对我国制定更为严格的抗震建筑规范提供基础数据支持。
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[ ] (0 建抗 字第 3 7号 , 筑地震破坏等级 划分标 准[ ] 1 9 ) 7 建 S. [ ] G 0 1-0 1 建筑抗震设计规 范[ ] 2 B50 120 , S. [ ] 王 芳. 3 汶川 地 震 建 筑震 害启 示 [ ] 山 西 建筑 ,0 0 3 J. 2 1 ,6
( )6 _ . 9 :97 0
4 结语
地震 中房屋受损的因素是多方 面的 , 中最重要 的是 地质 因 其 素 。相较而言 , 建筑本身 的形式 和构 造方面 的因素对 地震 中房屋
Ev l a in n a a y i n a in r h t c u e e rhq k a u to a d n l sso nce ta c ie t r a t ua e
上 异形 柱框架集框架和剪力墙体 系之长 , 能用较 少的材料 获得 较 应谱 求得 。其实质是采用 了“ 地震荷载” 的概念 , 地震动 出发求 从 大的刚度 。但是 , 异形 柱又不 能完 全等 同于剪 力墙 , 其受 力机 理 结构的最大地震反 应 , 时考虑 了地 面运 动和结 构 的动力 特 性。 同
形 柱 框 架 结 构 的推 广 应 用 。
关键词 : 形柱 , 异 延性 , 震 抗
中 图 分 类 号 :U 7 . T 3 54 文 献标 识 码 : A
O 引言
近年来 , 异形柱框架结构在 多层 民用建筑设 计 中得到 了广泛
1 异 形柱 的 抗震性 能
抗震设计 中 , 们 主要 关 心 的是 地震 作 用 过程 中的 最 大反 人 的应用 。所谓 异形 柱是 相对于通常 的矩形截 面柱而言 的 , 是指截 应 。目前采用 的结 构地 震反应分析方法 主要有 静力法 、 部剪力 底 面各肢长 与肢厚 之 比不大 于 4的截 面形状 为 “ ” 、 十字 ” 、 法 、 型分 解法 、 T形 “ 形 振 动力 时程分析 、 能量法 、 静力弹塑性分析 法 ( uh p s. “ ” 、z 形 的钢筋混凝 土柱 ( 图 1 。异形 柱的采用 , 免 了 oe n l i 等方法 。在这里 重点 介绍一下振型分解法 。 L形 “” 见 ) 避 vraa s ) ys 采用矩形框架柱会 在房 间 内部形成 凸角 而影 响使 用及美 观 的缺 振型分解法是 以反应谱 理论为基础 , 当前 确定各 类复 杂结 是
陷 , 以为用户提供更适用 、 适的生 活和工作 环境 , 可 更舒 从而 收到 构地震反应 的实用计算 法。反应 谱理论认 为 , 构可 以简化 为多 结 明显的经济和社会效益 。异形柱 框架结构 主要有 全异形 柱结构 、 自由度体系 , 自由度体系的地震反应 可 以按振 型分解 为多 个单 多 底 层为矩形柱 的异形柱结构 、 大柱 网转换 结构 等形式 。结 构 自由度体系反应的组合 , 底层 每个单 自由度 体系 的最 大反应 可 以从 反
第3 7卷 第 2 4期 20 I1年 8月
山 西 建 筑
S HANXI ARC T CT RE HI E U
Vo . 7 No 2 13 . 4
Au . 2 1 g 01
・3 ・ 7
文章编号 : 0 -85 2 1 )40 3-3 1 962 (0 2—070 0 1
不尽相同 。
振型分解 中利用 了振型 的正交 特性 , 结构在地 震作用 下 的复杂 把 振 动分解成为按各个振 型独立振 动的叠加 , 利用 标准反 应谱 分别 计算结构 在各个振型下 的地震效 应 , 后对各个 振型下 的地震 效 然
I
应进行 组合 , 从而得 到结 构的整体地震效应 。 对 于不进行扭转耦 联计 算 的结构 , 构 振型 i 点 的水 平 结 质
dsse a pn a gsok d ia ei ・ W e c u ne rh u k i tri T o igQin tc a evl g 5 1 n h a a tq a e a n l n 2
CAI M a -h nsu
Ab ta t o iigwt n s u iv siainwi iin eie t,i iw fi s e i c l v u tste9 ulig a g o dt n i sr c :C mbnn i i-i n et t t vst grsd ns n ve o p cf a y ea ae 8 b i n sd mae c n i o n h t g o h i t il l h d i
T o i i gs ca ev l e fr ua srs rt nd s nshme a dm k s p c ciut tn S s ogiet s rt na e a h apn Qa t kd ia , om lt et ai ei e , n a e ei ls ao , Oa ud er t ao t er — g n o lg e o o g c s f l ri i t h e o i fr t
地震作用标 准值按下列公式确定 :
图 1 异形钢筋混凝土柱截面形式
= ff
( =12 … , √=12 … , 。 i ,, n , , m)
受损程度影 响不大 , 可能对其产生 影响的因素 , 归结起来 有几点 :
1 建筑所 处位置 : 在老村 中心的房屋受损程度通 常大 于处 ) 处
于建筑群边缘 的房屋 ; ) 2 房屋 若处 于整个 寨 子的建 筑体 系之 中,
则在地震 中受损 的程 度较小 ;) 3 采用传 统“ 收分 ” 手法砌 筑 、 使用 片石加黄泥 的传统 建筑材料的房屋 , 震损程 度大于采 用现代 砖混 结构 、 用水泥砖墙材料 的房屋 。 使
参考文献 :
钢筋混凝土异 形柱框 架结构 抗震分析
李 迎 欣
摘 要 : 据异形柱的特点 , 根 结合结构的耗能机制及 变形能力 , 抗震 方面分析 了如 何增 强异 形柱框 架结构 的延性和 抗 从
震性能 , 剪跨 比、 从 轴压 比、 配筋率等方 面入手 , 出了具体措施 , 提 并指 出异 形柱框 架结构设计应注 意的问题 , 以期促进 异