【摘 要】
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7A04-T6铝合金是一种轻质高强的材料,其抗拉强度、抗震延性以及耐腐蚀性均优于一般的6XXX铝合金和钢材。但是,目前国内外的的研究工作主要为普通铝合金结构,对7A04-T6高强铝合金构件的研究工作和试验数据相对缺乏,尚无法掌握7A04-T6高强铝合金构件的力学性能。这很大程度上制约了7A04-T6铝合金材料的应用与推广。本文从试验、有限元模拟和理论分析三个方面对7A04-T6铝合金圆管柱的抗震性
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7A04-T6铝合金是一种轻质高强的材料,其抗拉强度、抗震延性以及耐腐蚀性均优于一般的6XXX铝合金和钢材。但是,目前国内外的的研究工作主要为普通铝合金结构,对7A04-T6高强铝合金构件的研究工作和试验数据相对缺乏,尚无法掌握7A04-T6高强铝合金构件的力学性能。这很大程度上制约了7A04-T6铝合金材料的应用与推广。本文从试验、有限元模拟和理论分析三个方面对7A04-T6铝合金圆管柱的抗震性能进行了研究。本文首先完成了8个7A04-T6铝合金试件的材性试验,得到了其基本的力学性能参数。设计并完成了6个7A04-T6铝合金圆管柱的低周反复荷载试验,研究参数包括4种轴压比和2种径厚比。分析了构件的破坏形式,总结了两种参数对7A04-T6铝合金圆管柱抗震性能和水平承载力的影响规律。其次,在试验的基础上,使用ABAQUS软件建立了有效的7A04-T6铝合金圆管柱的有限元模型。对7A04-T6铝合金圆管柱的抗震性能进行了有限元参数化分析,总结出轴压比、长细比和径厚比对7A04-T6铝合金圆管柱的抗震性能和水平承载力的影响规律。并以硬铝和Q235钢材作比对,体现了7A04-T6铝合金材料优异的力学性能。最后,在试验研究和有限元模拟的基础上,提出了7A04-T6铝合金圆管柱在低周反复荷载作用下的骨架曲线的理论模型。并通过ABAQUS有限元模型充分的验证了该骨架曲线理论模型的有效性。结果表明该模型可以很好的拟合有限元的计算结果。该骨架曲线的的理论模型可以用于7A04-T6铝合金圆管柱的抗震设计与分析。
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