基于神经网络圆钢管混凝土偏心受压短柱承载力

针对钢管混凝土短柱轴压状态,考虑屈服时钢管竖向应力对承载力的贡献,采用厚壁圆筒理论和双剪统一强度理论,对钢管进行极限承载力分析;对混凝土采用drucker-prager屈服理论进行钢管约束下的承载力的计算分析,两者叠加得到钢管混凝土的极限承载力计算公式,并与现有试验数据进行对比,结果吻合良好,为圆钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算提供了一种新的方法.

在统一强度理论的基础上,对配有纵向钢筋和箍筋的圆钢管混凝土短柱轴心受压时的受力性能进行了分析;考虑了钢管和箍筋对混凝土的约束作用,推导出了配筋圆钢管混凝土短柱的轴压承载力计算公式;分析了中间主应力、钢管径厚比和体积配箍率对承载力的影响。将公式的计算结果与文献试验结果进行比较,二者吻合较好。结果表明:统一强度理论对于配筋圆钢管混凝土轴压短柱的理论计算有非常好的适用性,为配筋钢管混凝土柱的分析计算提供了一定的理论依据。

列举了国内外规范中圆钢管混凝土短柱轴压承载力的设计公式,分别从适用范围、套箍约束作用和公式的理论基础等角度,分析其差异性,并通过具体试验算例进行对比研究.研究结果表明,不同国家规范中的表达式与关键参数都有明显的差异,且通过比较可知国外规范中的计算结果相比于试验结果都偏于保守,中国的3部规范与其他国家的规范相比试验结果更加吻合.

圆钢管混凝土轴心受压承载力计算研究——简要介绍了美国的aci(1999)和aisc-lrfd(1999)、日本的aij和欧洲的ec4,我国的cecs28:90(1992)和dl/t5085-1999(1999)规程在计算圆钢管混凝土轴心受压承载力计算方法和特点,并选用几组常见构件用各类方法进行计算...

在统一强度理论的基础上,对圆钢管约束型钢混凝土短柱的轴心受力性能进行理论分析;采用厚壁圆筒统一强度理论计算钢管对核心型钢混凝土的约束应力,推导出圆钢管约束型钢混凝土短柱的轴压承载力公式;并对影响因素进行分析。将公式的计算结果与文献试验结果进行比较,结果吻合较好,说明统一强度理论对于圆钢管约束型钢混凝土轴压短柱的理论计算有很好的适用性,可为圆钢管约束型钢混凝土柱的分析计算提供一定的理论依据。

基于双剪统一强度理论,分析了钢管以及处于三向受压的核心混凝土的受力状态,建立了内配双圆钢管的钢骨混凝土短柱的轴压极限承载力计算公式,并对影响因素进行了分析。将公式计算结果与相应文献试验结果对比,吻合良好;同时将该公式应用于工程实例,并将其计算结果、相应文献公式计算结果与有限元模拟结果进行对比后发现该公式计算结果吻合度较好。

为了深入研究钢管高强混凝土轴压短柱破坏模式与破坏机理,提出适合钢管高强混凝土轴压短柱极限承载力计算方法,针对圆钢管高强混凝土轴压短柱大都发生剪切破坏这一典型现象,引入莫尔-库仑强度理论,从理论上分析其发生剪切破坏的原因和受力机理,并从剪切破坏的角度提出了钢管高强混凝土轴压短柱承载力计算方法。利用基于圆钢管高强混凝土轴压短柱试验研究和有限元分析回归得到的处于复杂应力场中的钢管纵向应力σv-纵向应变ε关系曲线和钢管横向应力σh-纵向应变ε关系曲线的数学表达式,得到了钢管高强混凝土轴压短柱承载力包络线的简化计算方法,简化计算曲线与试验曲线吻合良好,可用于分析钢管高强混凝土轴压短柱的受剪承载力。

研究了偏心受压时矩形钢管混凝土中受压区钢管对混凝土的紧箍力计算方法,根据莫尔强度准则导出了受压区混凝土强度的计算公式,并以极限平衡理论为基础,推导了偏心受压矩形钢管混凝土短柱承载力的计算公式;制作了10个相同含钢率的矩形钢管混凝土短柱,按不同的偏心率进行加载试验,测出其极限承载力,并将计算结果和试验结果进行了比较,结果吻合较好.

参照普通混凝土配合比设计方法,按照再生粗骨料掺入量0、25%、50%、75%和100%制作了长径比为4.0、径厚比为20.75的共五组15个试件,进行轴心受压试验,研究不同再生粗骨料取代率对圆钢管再生混凝土短柱承载能力的影响。结果表明:钢管再生混凝土柱的轴压破坏形态与钢管普通混凝土柱相似,钢管再生混凝土柱的实测弹性极限荷载比钢管普通混凝土柱低,且随再生粗骨料取代率的增加而降低,和再生粗骨料取代率成反比关系。在掺入量合适的情况下,圆钢管再生混凝土柱应用实际是可行的。

针对方钢管混凝土偏心受压柱钢管和混凝土材料受力状态复杂,各种因素对极限承载力的影响难以独立精确描述的问题,通过神经网络自学习、自组织、自适应和非线性映射,可找到输入、输出变量之间的关系,建立了预测钢管混凝土极限承载力的神经网络模型.以现有的方钢管偏心受压柱试验数据为样本,训练了一个四层bp网络模型,用模型计算了偏心受压方钢管混凝土柱的极限承载力.对6组实验数据进行了预测,结果表明,预测值与试验值吻合良好,精度较高.该方法可作为实际结构设计的一种辅助手段,对钢管混凝土偏心短柱进行承载力计算.

在圆钢管混凝土柱内配置钢筋形成配筋圆钢管混凝土柱,可以进一步提高其承载能力,改善构件的塑性及延性。基于圆钢管混凝土的极限平衡理论,通过38个配筋圆钢管混凝土短柱轴压静载试验,揭示其受力机理和破坏形态,并对影响轴压承载能力的若干因素进行比较分析,探讨研究配筋圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法,为后续研究和规范修订提供参考。

http://www.***.*** -1- 圆钢管混凝土轴压中长柱承载力研究1 丁发兴*，余志武 (中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075) *e-mail:dinfaxin@mail.csu.edu.cn 摘要：本文建立了圆钢管混凝土轴压中长柱承载力实用计算公式。首先应用模型柱法，对 钢管混凝土轴压中长柱荷载-变形曲线进行全过程分析，得到了钢管混凝土轴压中长柱承载 力的数值解法；其次，根据切线模量法推导了钢管混凝土轴压中长柱稳定承载力计算公式， 与模型柱法计算结果相比，模型柱法偏于安全；再次，基于模型柱法，探讨了构件长细比、 混凝土强度等级、含钢率和钢材屈服强度对钢管混凝土轴压中长柱承载力稳定系数的影响， 并在修正切线模量法推导的计算公式的基础上，建立了钢管混凝土轴压中长柱承载力实用计 算公式，得到了国内外216根钢管混凝土轴压中长柱承载力有

为了研究钢管活性粉末混凝土(钢管rpc)柱轴心受压力学特性,采用全截面受压方法进行了圆钢管rpc短柱轴心受压试验,测试了其在荷载作用下的变形、应变情况.试验结果表明,在荷载达到极限承载力时,钢管prc短柱的变形主要处于弹性阶段,当承载力下降到极限承载力的80%～90%后趋于平缓,在总结相关试验资料的基础上,参照cecs104:99中钢管高强混凝土极限承载力公式,提出了钢管rpc短柱的极限承载力计算经验公式.为了便于工程应用,把公式中的混凝土强度及其对应的系数α进行了扩展,采用扩展后的系数α对试验数据重新进行了计算,计算结果与试验数据符合良好,能满足工程应用.

为研究钢管混凝土短柱轴心受压承载力与钢管的作用,通过理论分析,建立了钢管约束承载力提高系数λ与套箍指标、钢管纵向应力和环向应力的关系。通过对124根轴心受压钢管混凝土短柱试验结果的分析,建立了λ与套箍指标和钢管屈服强度的关系式,提出了引入λ的钢管混凝土短柱轴心受压承载力计算公式。公式反映了钢管的直接承载作用和约束作用的大小,计算结果与试验结果符合良好。

方钢管混凝土柱轴心受压承载力的神经网络方法研究——方钢管混凝土轴心受压柱的钢管和混凝土材料的受力状态复杂，各种因素对极限承载力的影响难以独立地精确描述．神经网络通过自学习、自组织、自适应和非线性映射，可找到输入、输出变量之间的关系，因此适用于...

cfrp-钢管混凝土轴压短柱承载力分析 笫23卷第1期vo1.23no.1 2006年1月jan.2006 工程 eng眦ering 力学 mechanics149 文章编号:1000.4750(2006)01.0149.05 cfrp一钢管混凝土轴压短柱承载力分析 顾威,赵颖华,尚东伟2 (1.大连海事大学交通工程与物流学院,大连116026:2.沈阳市建筑研究院,沈阳 110016) 摘要:对cfrp.钢管混凝土轴压短柱这种新型构件的受力性能进行了理论分析,提 出了此类构件承载力计算的 基本假定;采用极限平衡法,推导出钢管屈服时构件承载力和碳纤维片拉断时构件 极限承载力的解析计算式;对 8根cfrp-钢管混凝土轴压短柱和4根钢管混凝土柱的极限承载力进行试验研究, 并将解析分析结果与实验数据 比较,证明了提出的解析计算式的正确性

根据考虑强化的弹塑性钢材本构关系和约束核心混凝土本构关系,对圆形截面钢管混凝土构件进行截面划分,采用条带法计算了圆形截面钢管混凝土构件的弯矩-曲率关系曲线,分析结果表明,截面中性轴位置主要和套箍系数有关,通过对不同参数试件的分析计算,拟合得出截面中性轴位置的计算方法；对极限状态下钢管和混凝土的应力分布进行简化,基于截面内力平衡理论推导出圆钢管混凝土构件的抗弯承载力计算公式,并与试验结果进行对比,公式计算结果和试验结果吻合较好,计算结果总体上偏于安全,该公式可以有效计算圆钢管混凝土构件的抗弯承载力.

人工神经网络在钢管混凝土增强高强混凝土柱抗剪承载力预报中的应用——探索应用人工神经网络对截面核心用钢管砼增强的高强砼柱的抗剪承载力进行评估的可能性，利用该柱剪切性能试验的结果，其中的24组数据作为学习样本，另外的6组数据则作为测试样本，训练了一...

钢管混凝土轴向受压短柱承载力的统一解

cfrp加固钢管混凝土轴心受压短柱承载力分析——综述了国内外有关cfrp加固钢管混凝土结构的技术与应用的最新进展，对cfrp钢管混凝土的结构组成、受力机理进行了理论分析。利用cfrp抗拉强度高和便于施工操作等优点在既有钢筋、钢管混凝土、钢结构的维修加固方面的...

综述了国内外有关cfrp加固钢管混凝土结构的技术与应用的最新进展,对cfrp钢管混凝土的结构组成、受力机理进行了理论分析。利用cfrp抗拉强度高和便于施工操作等优点在既有钢筋、钢管混凝土、钢结构的维修加固方面的广阔应用前景,采用双剪统一强度理论,考虑中间主应力以及cfrp筒对内层钢管混凝土的环向紧箍作用,在厚壁圆筒的统一强度理论解基础上,推导出了cfrp加固钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式。与相关文献资料的试验结果进行了比较,吻合较好,验证了理论公式的正确性和可行性,并且该公式可以退化为圆钢管混凝土轴压短柱极限承载力的表达式,从而进一步验证了统一强度理论对cfrp加固钢管混凝土轴压短柱承载力计算的适用性。该结果为cfrp加固钢管混凝土轴压承载力分析提供了一定的理论依据,对理论研究和工程设计有一定的参考价值。

采用蒙特卡罗方法研究了钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的概率分布问题。由回归分析抽样结果,得到了不同套箍系数下钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的均值与方差。k-s检验表明,钢管混凝土短柱轴心受压承载能力的概率分布不拒绝正态分布,所建立的概率分布模型可用于简化钢管混凝土柱的可靠度指标计算。