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人居學院博士研究生答辯安排信息表(王建濤)

日期:2019-11-06 點擊數: 來源:

人居學院博士研究生答辯安排信息表

學號

4117022005

姓名

王建濤

導師

孫清 教授

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研究方向

組合結構

論文題目

低周反復荷載下Q690薄壁高強圓鋼管混凝土柱抗震性能研究

中文摘要

鋼管混凝土柱已逐步應用于超高層建筑、大跨度橋梁、城市高架橋及重型輸電塔等重大工程中,實際結構中往往由于采用普通強度材料及限制軸壓比不能過高導致截面尺寸偏大而降低建筑美觀、鋼板變厚增加焊接難度和降低焊接質量。從結構優化及抗震減災設計角度,采用高強度材料尤其是高強鋼材為鋼管混凝土結構進行建筑與結構優化提供了重要手段。目前國產Q690高強鋼制造及焊接技術日益臻熟,Q690高強鋼管混凝土柱應用于建筑結構具有廣闊前景。然而關于Q690等級的新型高強鋼管混凝土柱抗震性能研究尚欠缺及現行規范材料強度與徑厚比限值等因素阻礙了Q690高強鋼管混凝土的推廣應用。本文研究了低周反復荷載作用下Q690薄壁高強鋼管混凝土柱的抗震性能,可為Q690高強鋼管混凝土抗震設計、震損評估和推廣應用提供理論依據。主要工作及結論如下:

1)開展了超限徑厚比下Q690薄壁高強鋼管混凝土柱抗震性能試驗研究。分析了其滯回與骨架曲線、延性、滯回耗能、強度衰減等性能指標,研究了徑厚比、軸壓比和混凝土強度對承載力、延性及耗能指標的影響。結果表明:超限徑厚比下Q690薄壁高強鋼管混凝土柱按滯回環飽滿度與耗能強弱分為彎曲主導和剪切主導的破壞,剪切主導破壞的試件歸一化極限耗能顯著低于彎曲主導破壞試件;徑厚比和軸壓比對延性和累積極限耗能指標影響較大,混凝土強度對薄壁高強鋼管混凝土柱抗震性能影響顯著性相比于軸壓比和徑厚比較小。

2)研究了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱承載力特性。提出了基于鋼管混凝土統一理論的抗彎承載力簡化算法和理論公式;建立了該類柱的截面分層法彎矩—軸力相關性分析模型,提出了彎矩—軸力相關曲線計算公式;提出了薄壁高強鋼管混凝土柱桁架機制抗剪承載力計算公式;改進了約束混凝土和鋼材滯回單軸本構,建立了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱的纖維梁數值模型,研究了軸壓比、徑厚比、鋼材強度等對滯回性能的影響;構建了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱的恢復力模型,包括歸一化骨架曲線、卸載剛度退化規律和滯回準則。

3)進行了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱低周疲勞性能試驗與理論研究。分析了不同低周疲勞加載模式下試件的疲勞滯回曲線、疲勞耗能和剛度退化等性能指標;研究了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱低周疲勞損傷性能,建立了基于剛度退化和非對稱耗能的雙參數損傷模型,提出了該類超限柱的抗震性能水準及量化指標和損傷閾值;建立了校準的鋼管混凝土柱應變控制型低周疲勞壽命預測模型;為方便應用,建立了鋼管混凝土柱考慮材料參數耦聯作用并聯動變化的低周疲勞壽命簡化預測模型。

4)研究了Q690薄壁高強鋼管混凝土柱斷裂損傷性能??紤]鋼材應力三軸度損傷效應引入高強鋼材斷裂損傷萌生及無量綱演化準則,建立了基于殼-實體有限元的Q690薄壁高強鋼管混凝土柱分析模型,揭示了薄壁高強鋼管局部屈曲及斷裂失效、混凝土壓碎等破壞機理,分析了關鍵參數對薄壁高強鋼管斷裂損傷發展的影響。

答辯時間

  2019  11     09   上午   下午R   14:00開始

答辯地點

西安交通大學曲江校區西一樓四樓黨員之家

答辯秘書

張玲玲

手機號碼

 

工作單位

西安交通大學

答辯評委

評委人數

姓名

職稱/是否博導

工作單位

 

1

趙均海

教授     

 

長安大學

2

史慶軒

教授     

 

西安建筑科技大學

3

薛建陽

教授     

 

西安建筑科技大學

4

張陵

教授     

 

西安交通大學

5

馬建勛

教授     

 

西安交通大學

6

 /

 

 

 

7

 /

 

 

 


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