钢管混凝土偏压构件受力性能实验分析

通过25根钢管混凝土偏心受压短柱的实验，结果表明，偏心率对钢管混凝土偏压构件受力性能的影响最为显。     

T形方钢管混凝土组合异形柱偏压性能试验研究

T形方钢管混凝土组合异形柱具有良好的力学性能,以试件长度、偏心距、偏心方向为试验参数,设计9个不同长细比的试件进行偏心受压试验,观察试件的破坏形态,得到荷载-应变曲线和荷载-挠度曲线,并分析各参数对试件偏心受压性能的影响.试验结果表明:长度为600 mm的试件发生了强度破坏,长度为1 500、1 800 mm的试件发生...     

方钢管混凝土偏压柱受力性能的试验研究

以偏心率、长细比和混凝土强度为参数,通过15根方钢管混凝土柱的偏心受压试验,研究了该种构件的受力性能.结果表明,偏心率和长细比是影响方钢管混凝土柱承载力的主要因素,随偏心率增大,紧箍力对提高核心混凝土强度的作用逐渐减弱,构件的承载力明显降低,混凝土强度对承载力的影响随偏心率增加逐渐减小.     

考虑扭转的矩形钢管混凝土双向偏压构件静力性能

在纤维模型法基础上,建立了能够考虑矩形钢管混凝土双向偏压构件截面变形轴扭转的计算方法,编制了非线性分析程序RA,分析了双向偏心荷载对矩形钢管混凝土轴向承载力及跨中截面变形轴扭转的影响.结果表明:程序计算结果与试验结果吻合良好;由欧洲规范4和我国规范计算矩形钢管混凝土双向偏压构件的轴向承载力(Nu)偏高于试验结果;双向偏心荷载严重降低了矩形钢管混凝土构件的轴向承载力.     

初应力对钢管混凝土偏压构件承载力影响的实验研究

通过２９根有初应力和无初应力构件的试验，了解了初应力对钢管混凝土偏压构件承载力的影响。同时，根据相关方程导得的计算公式，对有无初应力的钢管混凝土偏压构件进行了计算与对比，计算表明这种方法实用可行，所得结果可供设计参改。     

方钢管高强混凝土偏压短柱试验研究

以偏心率和混凝土强度为参数,对8根方钢管高强混凝土偏压短柱进行试验研究.结果表明:偏压短柱具有较好的弹塑性工作性能;偏心率和混凝土强度对构件的承载力均有影响,但偏心率的影响更为显著,随偏心率增大,紧箍力对提高混凝土强度的作用随之减弱,构件的承载力也明显降低,承载力的降低与偏心率的增加不呈线性关系;混凝土强度对承载力的影响与偏心率有关,当偏心率小于0.5时,提高混凝土强度可以明显提高构件的承载力,当偏心率大于0.5时,混凝土强度对构件承载力的影响较小.     

变圆心角圆端形钢管混凝土轴压短柱承载力

制作4根变圆心角圆端形钢管混凝土短柱并进行轴压试验,分析了试件的极限承载力、破坏模式和变形能力,研究了钢管的圆端部与平直段对核心混凝土不同的约束作用。基于双剪统一强度理论和混凝土强弱分区,提出大变圆心角圆端形钢管混凝土轴压短柱承载力公式。结果表明:圆心角大于60°的变圆心角圆端形钢管混凝土轴压短柱承载力公式与文中和文献中实验结果吻合较好。在中部矩形高宽比为1的情况下,圆心角180°的构件承载力强于120°的,但延性较差,钢材强度的提升对构件极限承载力的提升较为明显。     

圆端形钢管混凝土短柱轴压性能仿真分析

基于ABAQUS内核脚本接口,运用Python语言编写圆端形钢管混凝土的参数化建模程序,采用Von Mises、Concrete Smeared Cracking、Concrete Damaged Plasticity 3种混凝土材料模型,开展了圆端型钢管混凝土短柱轴压性能非线性有限元分析,并与已有实验结果进行比较,以校验模型的适用性。最后,分析了不同截面高宽比对构件约束效应和承载性能的影响。结果表明:基于脚本语言的参数化建模方法很大程度上提高了构件建模和分析效率;Concrete Damaged Plasticity模型相对其他两种模型更具合理性;截面半圆和直边附近区域分别为核心混凝土的强/弱约束区,整体约束效应随着高宽比增大而减弱;约束效应的减弱对极限承载力的影响不明显,但会导致构件塑性和延性的明显减小。     

圆钢管高强再生混凝土柱重复加载偏压试验

为研究圆钢管高强再生混凝土柱偏心受压性能,完成了4个试件的单调重复加载试验.4个试件分为两组,第一组试件包括圆钢管普通混凝土柱和圆钢管再生混凝土柱,偏心距100 mm;第二组试件与第一组试件相同,区别在于偏心距为160 mm.通过试验,得到了荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、应变沿截面高度分布情况,分析了各试件的破坏特征、承载力、刚度、延性和耗能等.利用国内外相关规程对圆钢管再生混凝土偏心受压柱进行承载力计算,并与试验结果比对.研究表明:圆钢管高强再生混凝土偏心受压柱的损伤破坏过程与普通混凝土柱相似,承载能力和变形性能较普通混凝土试件有所提高;截面应变分布与平截面假定符合较好;随着偏心距增大,试件承载力降低,刚度退化加剧,变形能力增强.     

基坑工程钢支撑BFW活络端在偏心荷载作用下的力学性能

为了改善基坑工程钢支撑活络端力学性能,有效控制基坑的稳定与变形,研发了螺栓紧固锥楔型(bolt fasten wedge,BFW)活络端.按照1∶1比例对活络端试件进行加工制作,并在最不利工况下对其进行了偏心和轴心荷载作用下的承载力试验,采用ABAQUS有限元软件对试件的试验加载过程进行了数值模拟并分析了其力学性能.结果表明:1)加载前期,试件处于线性受压阶段,位移较小,稳定性好.相对比于轴心受压,试件在偏心荷载作用下,其承载能力没有明显下降,但刚度略有降低.活络端在轴心和偏心荷载作用下的极限承载力约为5 800 k N.2)活络端的最终破坏形式为螺栓断裂.提高螺栓强度、增加受力螺栓个数可以提高活络端的整体承载能力.3)在偏心荷载作用下,活络端沿偏心方向发生偏转.X向偏心刚度最大,双向偏心刚度次之,Y向偏心方向刚度最小.     

往复荷载作用下圆钢管煤矸石混凝土纯弯构件力学性能的有限元分析

目的 分析往复荷载作用下圆钢管煤矸石混凝土纯弯构件的滞回性能和抗震性能,考察不同参数对其抗震性能的影响规律.方法 利用数值分析方法,采用非线性有限元分析软件ABAQUS对往复荷载作用下的圆钢管煤矸石混凝土纯弯构件进行计算机模拟分析,通过选取单元、划分网格、设定接触等一系列建模过程,对纯弯构件的荷载-变形关系进行计算.结果 计算得到的滞回曲线呈饱满的纺锤形,无明显的下降段,表现出了良好的耗能性能和延性,说明核心煤矸石混凝土与圆钢管协同互补、共同工作,保证了材料性能的充分发挥,抗震性能良好.结论 含钢率对纯弯构件的承载力和抗震性能影响较大,随着含钢率的增大,构件的承载力和抗震性能有明显的提高.     

钢管钢骨混凝土组合柱大偏心受压承载力分析

目的 确定钢管钢骨混凝土组合柱界限受压区高度和偏心距增大系数,提出大偏心受压极限承载力简化计算公式.方法 在考虑曲率和长细比的影响下,采用极限平衡理论分析了钢管钢骨混凝土大偏心受压柱的受力过程,对比了3种不同组合柱偏压承载力与长细比之间的关系.结果 建立了钢管钢骨混凝土组合柱大偏心受压承载力计算公式,明确了承载力与长细比之间成反比,与用钢量之间成正比的基本规律.结论 由于内部钢骨的存在延缓了组合柱的极限承载力,组合柱的承载能力随用钢量的增加而增加,为其在工程实践中的应用提供了理论依据.     

钢筋再生混凝土柱压弯性能的重复荷载试验

为减小尺寸效应影响, 了解符合实际工程的钢筋再生混凝土柱压弯性能, 进行了4根截面尺寸为600 mm×600 mm、不同再生粗骨料取代率、不同配箍率的钢筋混凝土方形截面柱大偏心受压重复荷载试验, 研究了其受压破坏形态、承载力、侧向受弯刚度、钢筋及混凝土应变规律.结果表明:钢筋再生混凝土大偏心受压柱的破坏过程、破坏形态、侧向受弯刚度退化、钢筋和混凝土的应变与普通钢筋混凝土柱的区别不明显.参照现行《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2010) 的相关计算公式, 计算钢筋再生混凝土大偏心受压柱承载力, 其计算结果与试验结果符合较好.     

复式钢管高强混凝土轴压短柱力学性能研究

分别对18根不同含钢率及不同混凝土强度等级的复式钢管高强混凝土短柱试件进行了轴压静载实验,得到其在轴压静载下的破坏模式及特点。研究结果表明,采用复式钢管可以有效提高构件的承载能力及变形能力,核心混凝土强度增长的幅度与试件含钢率、内外层钢管径厚比比值呈近似线性关系,获得了复式钢管高强混凝土短柱承载能力计算公式。     

内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土偏压短柱试验

目的 研究内置CFRP圆管的方钢管钢管高强混凝土试件受力特点,解决方钢管混凝土构件在实际工程中的缺陷问题.方法 利用PVC管为模管缠制CFRP圆管后,将其内置于方钢管之中并浇筑高强混凝土,待养护期后在500 N压力机上进行偏压试验并对所得试验结果进行计算分析.绘制了荷栽-应变等曲线分析了组合材料的协同工作性能;总结偏压荷载作用下组合材料泊松比的变化规律.结果 偏心率越大,试件承载力越小.平均偏心率增加7.5%,试件承载力下降20%;含钢率越大试件承载力越大,平均钢管增厚1 mm,试件承载力增加13.6%:CFRP平均增加一层,试件承载力提高约10%.此种新型组合试件同普通钢管混凝土试件相同存在大小偏压,其界限偏心率为0.3.结论 CFRP材料强度很高但延性较差.可见该组合试件较好的符合平截面假定.同一偏心率的构件在各级荷载作用下,其中和轴位置基本在同一个微小范围内向加载一侧移动,而且随着偏心率的增大,中和轴位置不断靠近受压一侧.     

圆钢管混凝土 K 型焊接管板节点受力性能试验

为研究格构式钢管混凝土风力发电机塔架K型焊接管板节点的受力性能,进行了4个圆钢管混凝土K型焊接管板节点的单调静力加载试验和1个空心圆钢管K型焊接管板节点的对比试验,探讨了该类节点的破坏模式、极限承载力以及节点区应力分布和发展规律,研究了各试验参数对节点受力性能的影响。试验结果表明：塔柱内混凝土的填充使得焊接管板节点的破坏模式由节点交汇处塔柱管壁塑性变形失效转变为节点板失效和腹杆失效;节点的极限承载力大幅增加,变形减小;节点几何参数和构造参数的变化对试件受力性能的影响较大;当节点板中部设置加劲肋时,节点的承载力提高,节点板平面外失稳得以避免;当节点极限承载力由腹杆屈曲或屈服承载力控制时,在一定范围内随着腹杆与塔柱管径比和壁厚比的增加,节点的承载力提高。     

负载下焊接加固受弯工形钢梁的受力特性分析

采用通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,对3个不同初始负载下焊接加固的受弯工形钢梁和1个做对比用的未加固工形钢梁的受力特性进行有限元分析,并详细介绍了2种用于模拟负载下焊接加固钢梁受力特性的有限元分析方法。基于目前最常用的、仅采用生死单元技术而未考虑焊接热过程的有限元分析方法,采用间接热一结构耦合分析方法,考虑焊接热过程和随温度变化的钢材材性,提出了能够考虑负载下焊接过程影响的有限元分析方法。通过将有限元计算结果与相应的试验结果进行对比,验证了采用的有限元分析方法和有限元模型的可行性。计算结果表明：负载下焊接加固后的钢梁的极限承栽能力受初始负载的影响较大。     

巨型钢管混凝土分叉柱节点压弯性能试验研究

为了解决构造措施对巨型钢管混凝土分叉柱节点承载力影响程度的问题,以在建工程北京"中国尊"为工程背景,进行了2个不同构造的分叉柱节点偏心受压重复荷载试验,研究了其受压破坏特征、承载力、侧向抗弯刚度、侧向变形及应变规律.结果表明:试件的破坏形态以弯曲破坏为主,破坏位置与分叉柱节点刚度分布有关,且侧向变形主要发生在侧向位移较大的柱肢部分;在钢管屈服之前,柱肢异形截面符合平截面假定,钢材屈服以后基本符合平截面假定;在忽略横向构造措施承载力贡献的情况下,仅考虑钢管的约束效应计算承载力与实测值相差较大,说明受压区钢管及横隔板的组合约束效应更强.