十字形截面方钢管混凝土组合异形柱轴压承载力试验

通过理论计算和有限元模拟对t形方钢管混凝土组合异形柱的偏心受压承载力计算方法进行研究。设计9根不同长细比偏心力作用的t形组合柱,借鉴《矩形钢管混凝土结构技术规程(cecs159∶2004)》压弯构件的计算方法,对设计构件进行理论计算,并应用ansys有限元软件对设计构件进行偏压承载力计算。分析结果表明:t形组合柱在偏心受压破坏时,为整体弯曲破坏;理论计算与有限元分析计算结果吻合较好;验证了采用理论计算方法计算方钢管混凝土组合异形柱偏压承载力的可行性。

方钢管混凝土柱截面承载力的计算——通过用数值计算程序算得16个不同宽厚比和强度比的典型截面的弯矩一轴力曲线．采用曲线拟台的方法提出了方锕管混凝土截面强度的计算方法，计算值与试验结果吻合较好

钢骨-方钢管混凝土柱是一种组合柱设计模式,采用切线模量理论对该组合柱轴向受压稳定承载力进行分析.以核芯混凝土、方钢管和钢骨的应力-应变模型为基础,通过纵向变形协调和内外力平衡条件建立组合柱切线模量临界载荷的计算方法.由于核芯混凝土的应力-应变模型包含了方钢管的约束作用,因此该方法体现了组合柱中钢与混凝土之间的相互影响.7组轴心受压钢骨-方钢管混凝土长柱和41组方钢管混凝土长柱的试验结果表明,该方法可对轴压组合柱的稳定承载力给出良好预测.

方钢管混凝土轴压短柱承载力影响因素分析——在确定钢材的本构关系和核心混凝土的本构关系的基础上，采用大型通用有限元分析程序abaqus建立了轴压荷载下方钢管混凝土柱的三维非线性有限元分析模型，分析了构件的荷载一变形关系；通过算例分析了钢材强度、混凝土...

在确定钢材的本构关系和核心混凝土的本构关系的基础上,采用大型通用有限元分析程序abaqus建立了轴压荷载下方钢管混凝土柱的三维非线性有限元分析模型,分析了构件的荷载-变形关系;通过算例分析了钢材强度、混凝土强度、宽厚比和套箍系数对方钢管混凝土轴压短柱荷载-变形关系曲线的影响。分析结果表明:混凝土强度等级对构件的荷载-变形曲线的形状影响不大,但随着混凝土强度的提高,构件的承载力有所提高;随着钢材强度的提高,构件承载力也提高。但承载力提高的百分率随着钢材强度的提高而降低。随着宽厚比的减小,构件的承载力提高;套箍系数对构件的承载力有着较大的影响,改变套箍系数会影响构件的荷载-变形关系曲线的形状。

采用统一强度理论,对方钢管混凝土短柱的核心混凝土有效约束区和非有效约束区进行受力分析,通过方钢管的宽厚比对方钢管与核心混凝土间的约束效应进行控制,提出了方钢管混凝土短柱轴压极限承载力的计算公式,并对其影响因素进行了分析。然后将其推广到不同截面形式的钢管混凝土短柱轴压极限承载力的计算中,将计算值与试验值进行对比,验证了公式的合理性。该研究为钢管混凝土短柱承载力的研究提供了一定的理论依据。

用试验与数值计算方法研究了普通方钢管混凝土柱的轴压承载能力。设计了2种复合截面方钢管混凝土短柱,与普通方钢管混凝土短柱做了对比轴压试验。试验结果表明,在受压柱变形的过程中,加劲肋有效地抵抗了管壁的屈曲,加肋复合方钢管混凝土柱的轴压承载力有明显提高。用数值方法对加肋复合方钢管混凝土柱的轴力应变全过程进行了计算。计算结果和试验结果吻合较好。提出了轴压承载力的简化计算方法。加劲肋是提高方钢管混凝土柱承载力的有效途径。

采用统一强度理论,对方钢管混凝土轴压短柱进行研究,提出一种方钢管混凝土轴压短柱极限承载力的简化计算方法,与国内外大量试验数据进行比较,结果符合良好,验证了理论公式的正确性。该结果为方钢管混凝土轴压短柱的承载力计算提供了一定的理论依据,可供有关工程参考。

目的方钢管混凝土短柱轴心受压承载力存在尺寸效应,为了提高大尺寸方钢管混凝土轴心受压承载力设计计算的准确性,研究了考虑尺寸效应的方钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法.方法笔者介绍了日本aij规范、美国aisc-lrfd规程、欧洲ec4规范和我国韩林海等提出的方钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,并用这些公式对收集的大量实验结果进行了计算分析,然后在已有的计算公式基础上引入尺寸效应模型,采用修正后的计算公式进行计算并与未修正的计算结果进行比较.结果现有的方钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式的计算结果存在明显的尺寸效应,而在这些计算公式中引入尺寸效应模型进行修正后,计算结果的尺寸效应得到了明显改善.结论笔者探讨的4种计算公式都存在随着构件尺寸增大计算结果比实验值偏大的趋势,即计算公式无法准确反映构件轴压承载力存在的尺寸效应;通过引入混凝土材料的尺寸效应模型,对方钢管混凝土轴压承载力计算公式进行修正,可以有效减小方钢管混凝土轴压承载力的尺寸效应影响,从而为方钢管混凝土轴心受压承载力设计计算提供参考.

对于特定的pbl加劲型方钢管混凝土轴压短柱,考虑混凝土榫形成的剪力键提供的有效作用,对pbl加劲肋进行受力分析。引入混凝土有效约束系数,采用统一强度理论,考虑中间主应力和材料拉压比的影响,推导了pbl加劲型方钢管混凝土短柱轴压极限承载力的计算公式,并对其影响因素进行了分析。将计算结果与文献试验结果进行对比,吻合较好,验证了所给公式的正确性。研究结果表明,pbl加劲型方钢管混凝土短柱的轴压承载力随双剪统一强度理论参数b、混凝土内摩擦角、加劲肋的宽度和厚度的增大而提高。所得结果可以为pbl加劲型方钢管混凝土短柱轴压承载力的研究提供参考。

由于t形截面方钢管混凝土组合异型柱的压弯性能研究较少,为了对此特性展开分析研究,对其进行了单向压弯试验、有限元分析及理论计算;得到t形截面方钢管混凝土具有良好的延性和较好的承载力的结论,并提出了考虑钢管和混凝土组合刚度影响的等效长细比的计算公式。

本文对影响新老混凝土粘结面断裂性能的主要因素进行了简要分析，提出了新老混凝土表面处理方法及粘结材料的特性和作用。

为进一步研究新型实腹式钢骨混凝土异形柱的受力性能。通过对3根十字形钢骨混凝土异形柱和1根钢筋混凝土异形柱的轴心受压下的静力试验,对不同含钢骨率及无钢骨构件的力学性能进行了对比分析。随着含钢骨率的增大,构件的延性相应增加。发现钢骨混凝土异形柱与普通钢筋混凝土异形柱相比具有更高的承载力和更好的延性。这种新型实腹式钢骨混凝土异形柱可以在工程中推广使用。

对9根方钢管珊瑚混凝土短柱进行了轴压试验研究,以试件高度、方钢管壁厚及截面边长为变量,探究了含钢率、长细比对极限承载力的影响。通过引入核心珊瑚混凝土强度提高系数,分析了套箍增强作用。将核心珊瑚混凝土分为有效约束区和非有效约束区,并分别进行了受力分析,提出了承载力计算公式,并比较了计算结果与试验结果,以验证其合理性。

为研究对拉约束拉杆对组合柱性能的影响,针对l形组合异形柱设置不同类型的约束拉杆、不同强度材料等进行数值模拟,对比该类型下的相应试验结果,分析验证了对拉约束拉杆对l形组合异形柱的性能改善作用,得到了对拉约束在柱延性及承载力方面的积极影响效果.最后基于线性回归分析的理论计算方法表现出了和数值结果较高的一致性,建立了具有较高参考价值的带约束拉杆的组合异形柱承载力计算公式.

高强混凝土十字形异形柱梁柱节点承载力分析——就节点区采用普通混凝土的十字形异形柱与采用高强混凝土的十字形异形柱分别进行有限元模拟，对比分析节点区采用不同混凝土后构件承载力提升的效果，得出使用高强混凝土的节点承载力比普通混凝土节点高的结论。

pi＝3.14159265pi=3.14159265 fc＝15(n/mm2)fc fy＝245(n/mm2)fy l0＝3.200(m)l0 dc＝500(mm)dc t＝10(mm)t φ＝0.822φ=if(l0/dc>4,1-0.115*sqrt(l0/dc-4),1) aa＝15707.96(mm2)aa=pi*dc*t ac＝196349.54(mm2)ac=pi*dc^2/4 θ＝1.31θ=(aa*fy)/(ac*fc) nu＝7.954e+06(n/mm2)nu=φ*fc*ac*(1+2*sqrt(θ)) b＝200(mm)上翼缘宽b t＝16(mm)上翼缘厚t bb＝350(mm)下翼缘宽bb tt＝16(mm)下翼缘厚tt hw1100(mm)腹板净高h0

为了进一步研究方钢管-钢骨混凝土偏心受压柱的力学性能,采用叠加法推导了其在钢管、钢骨受拉、受压区屈服条件下的承载力计算公式;分析了长细比、偏心率、套箍率、配骨率等参数对偏压构件承载力的影响;通过算例对偏压柱正截面承载力的计算过程进行了演示。结果表明:偏心率的增大使承载力迅速降低;随着长细比的增加,构件的承载力呈直线下降;套箍率、配骨率的增加可以显著提高构件的承载力;得出的偏压承载力的计算公式可用于承载力复核,为方钢管-钢骨混凝土偏压柱设计提供参考。

采用通用有限元软件abaqus建立单一力作用下方钢管混凝土有限元模型来研究在不同参数（钢材强度、混凝土强度、

通过q420双角钢十字组合截面压杆试验,研究长细比为40,50,60的q420双角钢十字组合截面压杆构件稳定承载力以及一字型填板、十字分离式填板和十字焊接式填板3种不同填板形式对承载力的影响。结果表明:现行规范对小长细比下受截面悬伸板件宽厚比影响的双角钢十字组合截面压杆的承载力计算显得保守,影响了材料性能的发挥;在构件长度较大时,为保证双角钢形成组合截面,设置填板是必要的,并且在3种填板形式中十字焊接式填板构件的承载力最大。

钢筋混凝土十字形截面梁的截面延性分析研究——参照现行《钢筋混凝土结构设计规范》(gb50010--2002)，采用接近钢筋混凝土受弯构件实际受力的基本假定，利用数学方法及材料力学截面受力的分析方法对十字形截面梁的截面延性进行了分析，推导了较为精确的十字形截...

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