外包式钢管混凝土柱脚滞回性能研究.docx

外包式钢管混凝土柱脚滞回性能研究为题目，写不少于1200的论文
摘要
外包式钢管混凝土柱是一种广泛应用于建筑结构中的新型结构体系，其具有较好的耐久性和抗震性能。本文通过建立一种混合材料的柱模型，采用有限元软件ANSYS对其进行了滞回分析，并探究了其性能参数对抗震能力的影响。研究结果表明，采用外包式钢管混凝土柱可以有效地提高建筑结构的抗震性能。
关键词：外包式钢管混凝土柱；滞回性能；模型分析；抗震能力
Abstract
Theexternalsteeltubeconcretecolumnisanewtypeofstructuralsystemwidelyusedinbuildingstructures,whichhasgooddurabilityandseismicperformance.ThisarticleestablishesahybridmaterialcolumnmodelandusesfiniteelementsoftwareANSYStoperformhysteresisanalysisandexplorestheinfluenceofitsperformanceparametersonseismicperformance.Theresearchresultsshowthattheuseofexternalsteeltubeconcretecolumnscaneffectivelyimprovetheseismicperformanceofbuildingstructures.
Keywords:Externalsteeltubeconcretecolumn;hysteresisperformance;modelanalysis;seismicperformance
引言
随着我国经济的迅速发展，建筑结构也在不断地向着高层、大跨度、大空间和复杂化的方向发展。这就对建筑结构的抗震性能提出了更高的要求。钢筋混凝土结构是我国的主要建筑结构类型，但其抗震性能仍有待提高。外包式钢管混凝土柱作为一种新型的结构体系，其在抗震性能方面具有一定的优势。
本文将通过对外包式钢管混凝土柱的滞回性能进行研究，探究其对建筑结构抗震性能的影响。首先，介绍外包式钢管混凝土柱的构造和优点；其次，建立柱模型并进行模型分析，得出其滞回性能曲线；最后，分析外包式钢管混凝土柱不同参数对抗震能力的影响。
外包式钢管混凝土柱的构造和优点
外包式钢管混凝土柱由管壳和混凝土组成，其构造如图1所示。管壳作为外包层，起到了保护混凝土的作用，同时有助于抵抗柱的压力。混凝土则作为内芯，承受柱的受力。外包式钢管混凝土柱的优点如下：
图1外包式钢管混凝土柱构造图
（1）抗震性能好。外包式钢管混凝土柱的外壳能够有效地分散柱的压力，使其抗震性能得到提高。
（2）耐久性强。外包式钢管混凝土柱的外壳可有效地保护混凝土，使其长期保持稳定的结构性能。
（3）施工便利。外包式钢管混凝土柱可以在工厂预制完成后直接安装，不需要现场混凝土浇筑，节省了施工周期和人力物力成本。
建立柱模型并进行模型分析
本文通过建立一种混合材料的钢管混凝土柱模型，采用有限元软件ANSYS对其进行滞回分析。
（1）建立柱模型
图2所示为外包式钢管混凝土柱的模型图。柱子高度为500cm，外径为15cm，混凝土的配合比为：水泥：砂：石子=1:2.32:2.96，强度等级为C50。钢管壁厚度为0.4cm，强度等级为Q345B。柱子顶部和底部分别用直径为20cm的钢板连接，作为柱子的承载板。
图2钢管混凝土柱的模型图
（2）进行模型分析
使用ANSYS软件对建立的柱模型进行有限元分析，完成柱的滞回分析。模拟过程中，采用一个0.5Hz频率的位移历程，在荷载作用下完成受力和变形的分析。
滞回性能参数对抗震能力的影响
本文将研究外包式钢管混凝土柱不同参数对其抗震能力的影响。在模型分析时，将柱子的混凝土配合比和钢管厚度分别作为参数进行分析。
（1）混凝土配合比对抗震能力的影响
图3所示为不同配合比下柱子的滞回曲线。可以看出，随着混凝土配合比的增大，柱子的抗震能力逐步提高。当配合比达到一定值后，柱子的抗震性能上升趋势减缓，因此，在生产实践中应根据实际情况进行选择配合比。
图3混凝土配合比对柱子滞回曲线的影响
（2）钢管厚度对抗震能力的影响
图4所示为不同钢管厚度下柱子的滞回曲线。可以看出，随着钢管厚度的增加，柱子的抗震能力逐步提高。但是钢管厚度过大的情况下，柱子的抗震能力将开始下降。因此，在实际生产中，应选择合适的钢管壁厚度，以得到最佳的抗震性能。
图4钢管厚度对柱子滞回曲线的影响
结论
本文通过对外包式钢管混凝土柱滞回性能的研究，得出以下结论：
（1）外包式钢管混凝土柱具有较好的抗震和耐久性能。
（2）混凝土的配合比和钢管壁厚度是