薄壁型钢管混凝土组合柱轴压受力性能分析

采用ANSYS有限元程序模拟分析薄壁型钢管混凝土核心柱极限承载力,将结果与文献[1]的试验结果进行比较,两者吻合较好。通过对3个系列共45个组合柱试件的非线性有限元分析,探讨了核心混凝土强度等级、薄壁型钢厚度和外围混凝土配箍率对核心承载力的影响机理,最后对比分析了不同长细比核心柱的截面稳定系数φ,并提出合理取值。     

薄壁方钢管混凝土柱轴压承载力试验研究

通过对10个薄壁方钢管混凝土柱的轴压试验,研究了长细比、壁厚、混凝土强度三种因素对试件破坏形态、荷载-位移曲线、极限承载力及泊松比等力学指标的影响。结果显示,薄壁钢管混凝土柱试件的加载过程与普通钢管混凝土柱试件类似,总体上可分为弹性、弹塑性和下降三个阶段。本试验试件破坏均表现为核心混凝土被压碎,钢管外部出现环向屈曲带。利用有限元软件建立了薄壁钢管混凝土柱模型并验证了其有效性与可靠性,分析结果表明：当构件截面含钢率一定时,混凝土强度对钢混结构的组合效率影响十分明显,对于含钢率为0.02～0.06的薄壁构件,采用强度等级为C20～C50的混凝土能明显提高钢混结构的组合效率;对于稳定承载力,发现不同变化参数下的稳定系数均可以采用以正则长细比为自变量的单一方程来表示。参考GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》提出了薄壁方钢管混凝土柱轴压承载力的简化计算式,计算值与实测值吻合良好。     

内置钢管混凝土箱形柱压弯强度分析

采用ANSYS有限元程序,模拟分析内置钢管混凝土箱形柱压弯承载力极限值,与有关规程计算值比较表明,精度较高。进而,通过对两个系列共18个柱试件的非线性有限元分析,探讨了钢管厚度和荷载偏心距对柱压弯承载力的影响机理,得出的结论可供工程设计和施工参考。     

火灾下带肋薄壁方钢管混凝土柱承载力分析

对带肋薄壁方钢管混凝土柱在火灾下的承载力进行了分析,考察了各重要参数对构件承载力影响系数的影响。结果表明:在火灾作用下,带肋薄壁方钢管混凝土柱的承载力损失较为严重,在一定参数范围内,截面尺寸、构件长细比和防火保护层厚度对火灾下构件承载力影响系数的影响较大,荷载偏心率、截面含钢率的影响次之,钢管屈服强度、加劲肋屈服强度、混凝土抗压强度的影响较小,加劲肋宽厚比在荷载比≤0.3且宽厚比≤25的情况下有一定影响。在构件外表面采用防火保护能有效提高耐火极限,而且厚涂型钢结构防火涂料的效果明显优于水泥砂浆保护层。     

T形截面方钢管混凝土组合异形柱压弯承载力的神经网络方法研究

对T形截面方钢管混凝土组合异形柱压弯性能进行了有限元分析和试验研究,通过对所得结果进行对比分析,验证了有限元程序的可行性。此外,通过神经网络学习及承载力结果对比,验证了神经网络的可行性和精确性。并采用神经网络对T形截面方钢管混凝土组合异形柱压弯承载力影响因素进行了参数化分析。结果表明,承载力随着钢材强度、混凝土强度、钢管尺寸的增大而增大。     

T形截面方钢管混凝土组合异型柱的单向压弯力学性能和承载力研究

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。     

薄壁圆钢管混凝土柱轴压极限承载力分析

为了研究薄壁圆钢管混凝土柱轴压极限承载力是否适用CECS:2012《钢管混凝土结构技术规程》提供计算式,制作了不同壁厚(t=0.92、1.42、1.92 mm)、不同高度、不同钢管强度的9根圆钢管混凝土柱构件进行试验研究;试验结果表明薄壁圆钢管混凝土柱依然有很好的承载力及延性;对构件极限承载力对比发现,试验结果与按构件实际强度计算结果基本吻合,表明薄壁圆钢管混凝土柱轴压极限承载力依然适用《规程》提供计算式,且按《规程》提供计算式偏于保守,并根据试验结果对薄壁圆钢管混凝土柱的极限承载力取值进行了建议。     

L形缀板式方钢管混凝土组合柱压弯性能试验研究

对L形缀板式方钢管混凝土组合柱进行偏压试验,分析了在偏压荷载作用下缀板对L形钢管混凝土组合柱的承载能力和破坏状态等参数的影响。结果表明,在偏压荷载作用下,L形缀板式方钢管混凝土组合柱的极限承载力要比普通方钢管混凝土组合柱高,且L形缀板式方钢管混凝土组合柱通过缀板的连接使组合柱的整体性较强,各肢柱可以协调变形。研究结果为后期L形缀板式方钢管混凝土组合柱的其他性能研究提供了参考。     

影响钢管混凝土K型节点承载力的参数分析

以钢管混凝土平面K型节点为研究对象,采用三维实体单元模拟钢管与混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土接触非线性以及几何非线性,讨论在节点荷载作用下结构的应力分布、塑性发展、极限承载力和破坏模式,并对影响节点承载力的诸参数进行详细分析.根据参数分析结果得出几点结论,可为钢管混凝土桁架节点的设计提供参考依据.     

钢骨-钢管混凝土柱的偏压承载力研究

介绍了钢骨-钢管混凝土柱是一种新型的结构组合柱,它是综合钢管混凝土和钢骨混凝土的优缺点而提出的一种新模式的重载柱,对钢骨-钢管混凝土柱的偏压极限承载力进行了试验研究的同时,采用ANSYS有限元软件对钢骨-钢管混凝土柱的偏压承载力进行了模拟分析,结果证明了有限元分析的有效性。     

钢管混凝土轴心受压构件承载力计算的研究

根据国内外的有关文献及作者多年来的大量试验结果,获得钢管混凝土轴压短柱荷载与应变的关系曲线,它接近理想弹性塑性体。因而文中提出了应用强度理论来确定构件承载力的计算公式,同时还提出了应用塑性理论的计算公式,两者差别很小。 关于轴压长柱的承载力计算,则根据实验获得的核心混凝土及国产建筑钢材的应力应变关系,应用切线模量理论导出临界力的计算公式。 推荐的计算公式经实验验证,能满足工程设计的要求,公式简单,使用方便。     

内置型钢的圆钢管混凝土构件轴压承载力计算方法

为适应现代结构不断向高耸、重载、大跨等方向发展的趋势,将内置型钢钢管混凝土应用于柱结构设计中.采用ABAQUS有限元软件建立内置型钢圆钢管混凝土轴压短柱受力全过程分析的数值模型,对已有的内置型钢钢管混凝土轴压构件承载力的试验数据进行计算和验证.分析了该类构件在轴压作用下的应力-应变全过程曲线、截面应力分布及各部件之间的...     

轴压作用下薄壁钢管混凝土柱的分析与设计

纵向加劲肋可以有效提高方形或矩形薄壁钢管混凝土柱的整体性能。主要讨论轴压下加劲方形短柱的非线性分析与设计。运用有限元程序ABAQUS进行非线性分析。关于荷载-位移曲线和极限强度的试验与分析结果具有良好的一致性。运用这个模型同时也对柱的性能进行了研究,讨论板的宽厚比限值和加劲肋刚度需求,以及运用现有规范预测加劲复合柱承载能力的可行性。     

火灾下圆钢管混凝土柱轴心受压承载力的简化计算研究

本文利用《钢管混凝土结构技术规程》(CECS 28:2012)的钢管混凝土柱轴向受压承载力计算公式,考虑火灾温度作用的影响,推导出火灾下圆钢管混凝土柱轴心受压承载力的计算公式,并编制相应程序。通过与以往试验对比,本方法的计算结果与试验结果吻合较好。本文的研究成果可为有关钢管混凝土柱的抗火设计提供参考。     

加劲薄壁钢管混凝土柱的试验性能

对加劲薄壁钢管混凝土柱的结构性能进行试验研究。通过在钢管内表面焊接纵向加劲肋实现加强的作用。同时对12个不带加劲肋的钢管混凝土柱进行试验,部分柱的填充混凝土中加有钢纤维。试验结果表明,加劲肋可以有效延迟钢管局部屈曲现象的出现。当加劲构件达到最大承载量时钢板才出现屈曲,所以相比普通钢管混凝土,加劲钢管混凝土具有更高的适用性。     

轴力和双向受弯作用下短钢管混凝土梁柱的非线性分析

提出一种非线性纤维元分析法用于确定在轴力和双向受弯作用下短钢管混凝土梁柱的轴力-弯曲强度的交互图。针对被约束混凝土和结构钢的非线性本构模型对组合截面中性轴深度和方向采用有效正切算法进行迭代,以满足平衡条件。通过纤维单元分析结果与试验数据和现有解决方案的对比,验证了纤维元分析程序的有效性。采用该程序研究含钢量、混凝土抗压强度和钢屈服强度对于轴力-弯曲交互作用和钢管混凝土梁柱的影响。     

钢管混凝土空心柱轴压承载力研究

运用统一强度理论,考虑钢管因环向受拉导致纵向应力降低的影响,得出了钢管混凝土空心长、短柱轴压极限承载力的计算公式,并分析了中间主应力等因素对极限承载力的影响规律,极限承载力随着参数b值的增大而增大。利用本文计算公式所得结果与文献试验结果进行对比,吻合较好,验证了运用统一强度理论进行钢管混凝土空心柱轴压力学性能分析的可行性和正确性。     

钢管混凝土偏心受压构件承载力计算的研究

本文提出了钢管混凝土偏心受压构件考虑等效紧箍力的作用,按截面形成塑性铰确定强度承载力,同时采用压溃理论确定构件的稳定承载力。 经过大量的实验验证,证明推荐的计算公式是正确的,适用于任意偏心率和长细比的各种情况,具有普遍的实用意义。 计算公式虽比较繁复,但表达式却很简单,通过电算算出系数值,可供设计时直接查用,简捷而方便。     

弯矩分布图形对钢管砼无侧移柱承载能力的影响

本文报导了27根两端弯矩不相等的无侧移钢管砼框架柱的试验结果。试验的主要参数为长细比、偏心率和较小端弯矩与较大端弯矩的比值β(=M_1/M_2)。试验结果表明,除了长细比和偏心率对试件承载能力有显著的影响外,端弯矩比对承载能力也有显著的影响。对于端弯矩不相等的非标准单元柱,其承载能力折减系数随长细比和偏心率而变化的规律与端弯矩相等的标准单元柱相似。文中根据这一规律,采用了一个等效长度系数k=0.5+0.3β+0.2β~2,将非标准单元柱转化为标准单元柱,应用“双系数乘积”公式计算其承载能力。经用本文和文献上的试验结果对建议的方法进行校核,实测值与计算值符合良好。