方形设肋薄壁钢管轻质混凝土短柱轴压承载性能的有限元分析

介绍了以套箍系数ξ为控制因素的6组、共16根薄壁方钢管轻骨料混凝土短柱的轴压试验结果,阐述了其破坏现象及特征,讨论了其极限承载力、延性、荷载—位移曲线,回归了核心混凝土抗压强度提高系数关于ξ的数学表达式。

方形薄壁钢管轻骨料混凝土短柱轴压性能的试验研究——介绍了以套箍系数为控制因素的6组、共16根薄壁方钢管轻骨料混凝土短柱的轴压试验结果，阐述了其破坏现象及特征，讨论了其极限承载力、延性、荷载一位移曲线，回归了核心混凝土抗压强度提高系数关于的数学表...

采用ansys软件,对薄壁方钢管混凝土短柱的承载性能进行非线性有限元分析。考虑轴压作用下带肋与不带肋两种截面形式的薄壁方钢管混凝土短柱力学性能,并得出其破坏模态,计算结果与试验结果吻合较好。针对该类构件,探讨加劲肋和钢管强度对其承载力的影响。结果表明,设置加劲肋能有效提高薄壁方钢管混凝土短柱的轴压承载力,与不带肋短柱相比,带肋薄壁方钢管混凝土短柱的轴压承载力提高了10.0%～13.9%。

为改善方形薄壁钢管混凝土矩柱的力学性能。本文提出了设置纵向劲肋的截面形式,进行了3种截面形式共有9个短柱试件的轴压试验。通过对各种截面形式短柱的试验现象、荷载-位移曲线及极限承载力等的研究,证明纵向加劲肋可有效提高薄壁钢管混凝土短柱的静力性能。

采用双剪统一强度理论,综合考虑方形薄壁钢管的局部屈曲效应以及轻骨料混凝土与普通混凝土多轴强度准则差异的影响,推导出了方形薄壁钢管轻骨料混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式,同时分析了拉压比、材料强度参数、宽厚比和混凝土强度对极限承载力的影响。结果表明:该计算结果与文献试验结果吻合良好,验证了公式的合理性;该结果为方形薄壁钢管轻骨料混凝土轴压短柱的承载力分析计算提供了理论依据,具有工程参考价值。

以方形薄壁钢管混凝土柱截面的设肋形式和轴压比为主要参数,进行了9根柱子的滞回性能试验研究。分析了在往复荷载作用下方形薄壁钢管混凝土柱荷载-位移关系曲线的特点以及承载能力、骨架曲线、能量耗散等的变化规律。结果表明,双向设肋柱抗震性能更好。

运用统一强度理论,考虑中间主应力的影响,引入参数αu,βu确定薄壁钢管在极限荷载时的环向拉应力σθ、纵向压应力σz和径向压应力σr,并考虑轻骨料混凝土与普通混凝土多轴强度准则差异的影响,推导出薄壁钢管轻骨料混凝土轴压短柱的极限承载力公式,并对影响因素进行了分析。将本文计算结果与文献试验数据进行比较,结果吻合良好,表明将统一强度理论运用于薄壁钢管轻骨料混凝土轴压短柱承载力计算是可行的。该结果为薄壁钢管轻骨料混凝土的优化设计提供了一定的理论依据。

从厚壁圆筒和薄壁圆筒的界限出发,应用双剪统一强度理论,在厚壁圆筒统一强度理论解的基础上,推导出适合厚、薄壁钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力统一计算公式。并用该公式对文献资料数据进行了计算对比,结果吻合良好,验证了公式的合理性。同时分析了拉压比、材料强度参数和套箍指标对极限承载力的影响,以及侧向约束应力与径厚比d/t的关系。该结果为钢管混凝土柱的承载力计算提供了一定的理论依据。

厚、薄壁钢管混凝土轴压短柱承载力的统一解——从厚壁圆筒和薄壁圆筒的界限出发，应用双剪统一强度理论，在厚壁圆筒统一强度理论解的基础上，推导出适合厚、薄壁钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力统一计算公式。并用该公式对文献资料数据进行了计算对比，结果...

方形设肋薄壁钢管混凝土柱的恢复力模型——为了研究薄壁钢管混凝土柱的抗震性能，对6根方形设肋薄壁钢管混凝土柱在反复荷载作用下的滞回性能进行了试验研究，试验主要参数为轴压比(n=0．3～0．6)．结果表明：当轴压比≯0．5时，滞回曲线较为饱满，延性系数均>3...

为了研究薄壁钢管混凝土柱的抗震性能,对6根方形设肋薄壁钢管混凝土柱在反复荷载作用下的滞回性能进行了试验研究,试验主要参数为轴压比(n=0.3~0.6).结果表明:当轴压比≯0.5时,滞回曲线较为饱满,延性系数均>3以上.随着轴压比的增大,构件的承载力略有提高,延性明显降低.采用有限元程序abaqus6.5计算每个试件的荷载-位移滞回曲线,计算结果与试验结果吻合较好.在此基础上进行参数分析,研究混凝土强度、钢板强度、轴压比、长细比、钢板厚度对构件滞回性能的影响.并通过回归分析建立了薄壁钢管混凝土压弯构件的荷载-位移恢复力模型,模型的计算结果与试验结果吻合较好.

基于混凝土的塑性损伤模型及钢材的塑性流动模型,建立了双钢管混凝土轴压柱有限元模型.在此基础上,对双钢管混凝土轴压短柱的载荷-位移曲线进行了研究,重点分析了内外钢管之间的相互作用机理,影响该组合柱力学性能的主要因素.结果表明,内径大小及厚度的变化,对外径的约束力有明显的影响;同时,外径尺寸的变化对内径的约束力也有影响;试件的承载力随着核心混凝土强度、内外钢管的直径及壁厚的增大而增加.计算结果和试验结果总体上吻合良好.

分别建立方形空钢管柱和方形钢管混凝土柱的有限元分析模型,并对两者进行屈曲分析。通过与相关试验数据以及理论计算结果比较,发现有限元分析结果与试验数据吻合良好,表明所采用的有限元分析模型是合理的,可用于评估方形钢管混凝土柱钢管壁的屈曲强度。

文章以已有文献中frp管-钢管双壁约束混凝土组合柱的轴压试验为基础,利用有限元分析软件ansys建立了组合柱的轴心受压数值模型,对比分析显示,有限元计算结果与试验结果吻合得较好,为今后该组合柱的研究提供了参考。

为解决钢管混凝土的脱空现象,提高钢管混凝土短柱的承载能力,设计了两种不同截面形式(单肋、双肋)的带肋钢管混凝土短柱.借助于有限元程序模拟了钢板厚度为4mm、6mm、8mm的3组试件的轴压过程,通过比对结果数据发现:带肋钢管混凝土的承载能力比无肋钢管混凝土短柱在承载能力方面有明显提高;同种壁厚条件下单肋截面在极限承载力提高程度最佳;壁厚在6mm时单肋截面承载力提高最大.

带肋方钢管混凝土轴压短柱承载力有限元分析研究 作者：徐兵，刘永健，李中青，霍晓苏，荀勇，xubing，liuyong-jian，lizhong-qing，huoxiao- su，xunyong 作者单位：徐兵,刘永健,霍晓苏,xubing,liuyong-jian,huoxiao-su(长安大学公路学院,陕西西安710064;盐城工学 院土木工程学院,江苏盐城224055)，李中青,lizhong-qing(盐城工学院土木工程学院,江苏盐城 224055;西南交通大学土木工程学院,四川成都614202)，荀勇,xunyong(盐城工学院土木工程学院,江苏 盐城,224055) 刊名：湘潭大学自然科学学报 英文刊名：naturalsciencejournalofxiangtanuniversity 年

在轴压试验结果的基础上,选择合理的材料本构关系模型,应用有限元软件abaqus对空心圆钢管混凝土短柱进行了有限元模拟,着重讨论了有限元模型的建立方法,并通过模拟结果与试验结果的对比验证了有限元模型的合理性。

为了研究中空钢管混凝土(hcfst)短柱的轴压性能,本文采用有限元软件abaqus对5根已有中空钢管混凝土短柱轴压试验进行数值模拟分析。通过选择合理的材料本构模型,建立该类短柱的有限元模型,获得轴压短柱的荷载-位移全过程曲线,与已有的试验结果进行对比,二者吻合良好。验证了本文有限元建模方法的合理性和可实施性,为中空钢管混凝土短柱在实际工程中的推广应用提供技术支撑。

把辊轧成型的c形冷弯薄壁型钢构件切割成若干短柱,将在短柱中产生不同程度的歪曲变形,从而引起附加的初始几何缺陷。在考虑材料非线性、几何非线性及由切割产生的初始几何缺陷的基础上,采用有限元方法分析了2种c型截面切割短柱的极限承载能力及破坏模态,并与轴压试验结果进行了比较。结果表明,切割短柱在轴压力作用下的破坏模态为两翼缘内收的歪曲破坏,由切割引起的初始几何缺陷使短柱轴压极限承载力降低了7%~11%。

薄壁钢管混凝土轴压短柱力学性能研究——对7种不同截面形式的12根钢管混凝土短柱进行了轴压力学性能试验，观察了12根短柱的试验过程和破坏形态，获得轴压短柱的荷载一位移曲线，分析了套箍系数对轴压短柱力学性能的影响；基于试验荷载一位移曲线，给出短柱的极...

对7种不同截面形式的12根钢管混凝土短柱进行了轴压力学性能试验,观察了12根短柱的试验过程和破坏形态,获得轴压短柱的荷载-位移曲线,分析了套箍系数ξ对轴压短柱力学性能的影响;基于试验荷载-位移曲线,给出短柱的极限承载力,为不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式的建立提供依据。

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了长细比、螺钉连接间距、截面板件最大宽厚比对冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能的影响。结果表明:立柱长细比对a、b两类截面拼合立柱轴压承载力和轴压性能有很大影响,随着立柱长细比的增大,立柱轴压极限承载力逐渐降低;当螺钉连接间距为450、300、150mm时,a、b两类截面拼合立柱轴压极限承载力和刚度变化均不大;由于基本构件板材厚度不同引起截面板件最大宽厚比的不同,对a、b两类截面3种长度的拼合立柱的承载力和刚度影响很大;对于a、b两类截面立柱,当立柱长度和截面厚度相同时,基本构件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面轴压立柱轴压极限承载力变化不大。