格构式钢柱侧向冲击后外包钢筋混凝土加固轴心受压性能研究.doc

格构式钢柱侧向冲击后外包钢筋混凝土加固轴心受压性能研究格构式钢柱的材料布置远离中性轴,有利于在相同材料使用量下提高结构刚度,在超高、大跨结构及深基坑开挖等应用比较普遍,然而,由于使用环境的复杂性,往往由于吊装的重物、过往车辆、施工设备等的碰撞加之其本身承担的轴向力作用而使构件承载力大大下降甚至提前进入屈服状态。考虑到构件跟换的繁琐性及构件在结构受力方面的重要作用,遭受侧向撞击损伤的构件往往在损伤状态下继续工作。格构式钢柱在侧向撞击后会造成局部甚至整体损伤变形,构件的极限承载力会大幅降低,带伤工作会给结构的安全性带来极大隐患,发生安全事故概率大大增加。然而,采取合适的方式对损伤的格构式钢柱进行加固处理,不仅能节省材料还能避免更换构件产生的一些问题。因此,研究在遭受侧向撞击后,由于轴向力的作用而整体失稳破坏的格构式钢柱加固后的受力性能,对提高构件使用周期及结构安全性具有工程实际指导意义。本文主要研究侧向冲击后进行轴压试验屈服的格构式钢柱加固后的受力性能。主要内容如下:1、对六根格构式钢柱进行侧向冲击试验,然后对上述试件及两根完好对比试件进行轴向静载试验,记录试件破坏形态及极限承载力等信息,最后对上述八根损伤格构式钢柱试件外侧绑扎纵向受力筋及箍筋并浇筑细石混凝土进行加固。2.采用太原理工大学结构实验室的500tYAW-5000型微机控制电液伺服压力试验机对加固后的八根型钢混凝土柱进行竖向极限承载力静载试验,试验过程中记录下试件破坏形态、轴向荷载及位移、跨中位移、轴压过程中试件中的型钢、纵筋及混凝土的应变等数据。3、采用ABAQUS有限元分析软件,建立相同条件下核心区无损伤型钢的钢筋混凝土柱及具有一定整体屈曲角度的格构式钢柱外包钢筋混凝土加固的试件模型,并对上述两个模型进行竖向极限承载力模拟实验。记录混凝土试件及组合试件轴向极限承载力,对比试验数据以验证试件的加固效果及受力性能。