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配筋方钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算方法研究
1
作者 阿里甫江·夏木西 邵金兰 史露江 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期179-187,共9页
目的为改善再生混凝土不均匀性产生的不利影响,实现再生粗骨料利用,进行了配筋钢管再生混凝土承载力的计算方法研究。方法基于统一理论思想,充分考虑钢管和钢筋对核心再生混凝土的双重约束作用,对既有核心再生混凝土本构模型中的套箍系... 目的为改善再生混凝土不均匀性产生的不利影响,实现再生粗骨料利用,进行了配筋钢管再生混凝土承载力的计算方法研究。方法基于统一理论思想,充分考虑钢管和钢筋对核心再生混凝土的双重约束作用,对既有核心再生混凝土本构模型中的套箍系数等指标进行修正,得到适合配筋钢管再生混凝土的非线性数值模拟模型,并采用现有试验数据验证模型的可靠性,以修正后的套箍系数为参数对不同钢管壁厚、纵筋直径和混凝土强度等级正交得到的90根模型试件进行参数化分析。结果随着混凝土强度和钢管壁厚的增加,组合抗压强度对应的荷载值和峰值荷载后的塑性变形能力均呈现增加趋势,而纵筋直径的增加对此影响不大。基于此,以现有T/CECS625-2019规程中钢管再生混凝土短柱承载力公式为参考,提出基于统一理论思想的R-RACFST(reinforced and recycled aggregate concrete-filled steel tube)短柱承载力计算公式。为验证该计算公式的可靠性,对100组既有试验和模型试件的试验值和公式计算值进行对比分析。结果表明,直接采用CECS408-2015中的配筋钢管混凝土公式得到的试验值与计算值之比的平均值为0.95,标准偏差为0.05,采用本文推荐的配筋钢管再生混凝土短柱承载力公式试验值与计算值之比的平均值为1.11,标准偏差为0.06。结论本文提出的配筋钢管再生混凝土短柱承载力公式安全可靠,符合工程实际。 展开更多
关键词 配筋钢管再生混凝土 套箍系数 承载力 有限元分析
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配筋钢管再生混凝土中长柱的轴心受压试验
2
作者 吴佳艺 阿里甫江·夏木西 +3 位作者 邵金兰 薄天义 尹喆 阿卜杜萨拉木·艾合太木 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
为了探究钢管壁厚和纵筋直径组合作用对圆形配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)中长柱受力性能的影响机制,进行了3根钢管混凝土、3根钢管再生混凝土和9根R-RACFST中长柱的轴压试验,其中再生骨料替代率为100%。根据试验结果,通过对比分析破坏... 为了探究钢管壁厚和纵筋直径组合作用对圆形配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)中长柱受力性能的影响机制,进行了3根钢管混凝土、3根钢管再生混凝土和9根R-RACFST中长柱的轴压试验,其中再生骨料替代率为100%。根据试验结果,通过对比分析破坏模式、荷载位移和荷载应变响应、刚度退化和延性系数等指标,明确了钢管壁厚和纵筋直径的组合机制,修正了稳定承载力计算公式。结果表明:钢管壁厚和纵筋直径的增加对中长柱的破坏形态影响较小,但对稳定承载力和延性性能的提升作用显著;钢管壁厚和纵筋直径的增加对力学性能的改善不成正比,并且两者均较大时,组合作用下的力学性能反而呈现下降趋势;修正的R-RACFST稳定承载力计算公式安全可靠,可用于工程实际。 展开更多
关键词 配筋钢管再生混凝土 试验研究 钢管壁厚 纵筋 稳定承载力
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配筋钢管混凝土短柱中环向箍筋的受力机理 被引量：5
3
作者 阿里甫江·夏木西 吐迪买买提·巴克 刘晓蕊 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期77-88,共12页
通过轴压试验和数值模拟手段,研究了箍筋对配筋钢管混凝土轴压短柱(R-CFST)力学性能的影响机理及承载力计算方法,旨在提出R-CFST设计方法和了解R-CFST施工时能否适当减少箍筋用量以降低成本。试验参数有平行式和螺旋式两种箍筋形式,其中... 通过轴压试验和数值模拟手段,研究了箍筋对配筋钢管混凝土轴压短柱(R-CFST)力学性能的影响机理及承载力计算方法,旨在提出R-CFST设计方法和了解R-CFST施工时能否适当减少箍筋用量以降低成本。试验参数有平行式和螺旋式两种箍筋形式,其中,平行式箍筋有3种间距,共准备4组、8根R-CFST和3根钢管混凝土试件。试件在受力性能、承载力、断裂韧性、延性、套箍效应和破坏模式等方面的分析结果表明:构件在最大荷载前的受力特性和承载力与箍筋间距和形式无关,承载力计算时可不予考虑;平行式箍筋纵向间距的变化不会对构件的力学性能产生明显影响,因而推荐使用较大的箍筋间距以获得较好的经济效益;螺旋式箍筋有助于提高构件最大荷载后的受力性能,尤其是对延性的提高作用更为显著,因而推荐使用螺旋式箍筋以获得构件较好的延性和抗震性能。在试验结果的基础上,进行了数值分析研究,提出了可靠和有效的核心混凝土本构方程和此类构件的数值模拟方法,结合模拟结果进一步验证了试验结论的准确性。最后,研究了R-CFST的承载力计算方法,发现美国规范给出的公式过于保守,提出了与中国规范的设计习惯相匹配的R-CFST承载力计算公式,与试验结果对比分析表明提出的公式可以用于工程设计。 展开更多
关键词 配筋钢管混凝土 箍筋 轴压试验 数值模拟 承载力
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纵筋配筋率对配筋钢管混凝土柱受压性能的影响 被引量：4
4
作者 阿里甫江·夏木西 麦麦提亚森·麦麦提敏 刘晓蕊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期79-84,共6页
为选用合适的纵筋配筋率,以提升配筋钢管混凝土(R-CFST)柱的受压性能,制作5组不同配筋率的R-CFST(每组2根)和3根钢管混凝土(CFST)试件进行轴压试验,对比分析其破坏模式、整体受力特性、钢管受力特性、断裂韧性、强度因子。并根据相关试... 为选用合适的纵筋配筋率,以提升配筋钢管混凝土(R-CFST)柱的受压性能,制作5组不同配筋率的R-CFST(每组2根)和3根钢管混凝土(CFST)试件进行轴压试验,对比分析其破坏模式、整体受力特性、钢管受力特性、断裂韧性、强度因子。并根据相关试验数据对多国已有或修正后的规范承载力公式进行评估。结果表明:R-CFST的各项力学性能均显著优于CFST;随着配筋率的增大,R-CFST破坏形态由剪切破坏转变为多折腰鼓形破坏,峰值荷载和塑性性能增大,断裂韧性和强度因子反而趋于降低;综合考虑试验结果,推荐配筋率合理范围为1.32%~3.5%。评估R-CFST的承载力时,美国规范承载力公式较为保守,修正后的欧洲规范承载力公式偏危险,修正后的我国和日本规范承载力公式能较好地评估R-CFST的承载力。 展开更多
关键词 桥梁工程 配筋钢管混凝土 配筋率 破坏模式 断裂韧性 强度因子 承载力计算
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同含钢率钢管与配筋钢管混凝土柱的受力性能分析 被引量：7
5
作者 阿里甫江·夏木西 吐迪买买提·巴克 刘晓蕊 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第30期12520-12526,共7页
为阐明含钢率对构件的力学特性的影响规律,基于有限元分析方法研究了配筋钢管混凝土(reinforced concrete-filled steel tube,R-CFST)和钢管混凝土(concrete filled-steel tube,CFST)短柱的轴压性能。首先建立了适合R-CFST的材料本构模... 为阐明含钢率对构件的力学特性的影响规律,基于有限元分析方法研究了配筋钢管混凝土(reinforced concrete-filled steel tube,R-CFST)和钢管混凝土(concrete filled-steel tube,CFST)短柱的轴压性能。首先建立了适合R-CFST的材料本构模型和分析方法并用既有的实验数据验证模型的可靠性,之后进行了36根6种不同含钢率的R-CFST和对应的CFST有限元分析,通过分析荷载-位移响应、承载力、单位面积钢材对构件承载力提高量和延性等指标,最终发现:当混凝土强度较低时,含钢率越低CFST的承载力和延性比同含钢率R-CFST高,但随着混凝土强度的提高,含钢率越大反而使得R-CFST的性能得以显著提高;单位面积R-CFST纵筋对承载力的贡献率都大于单位面积的CFST钢管的贡献率,而且随着混凝土强度的提高R-CFST的这种贡献更为明显;填充高强度混凝土时,R-CFST比CFST更有效。由此得出结论:CFST内配筋比增加钢管壁厚更有效,尤其是填充高强度混凝土时配筋的效果更为明显。 展开更多
关键词 配筋钢管混凝土 纵筋 含钢率 有限元 承载力 延性
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箍筋对方形配筋钢管再生混凝土受力性能的影响机理 被引量：2
6
作者 阿里甫江·夏木西 史露江 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期66-74,I0004,I0005,共11页
为探究再生骨料100%取代率时方形配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)箍筋的影响机理,以箍筋形式和间距为变量,进行了轴压试验,分析了破坏模式、荷载位移、荷载应变、延性和断裂韧性。结果表明:所有试件均呈现多折腰鼓破坏,与钢管混凝土(CFST... 为探究再生骨料100%取代率时方形配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)箍筋的影响机理,以箍筋形式和间距为变量,进行了轴压试验,分析了破坏模式、荷载位移、荷载应变、延性和断裂韧性。结果表明:所有试件均呈现多折腰鼓破坏,与钢管混凝土(CFST)试件相比,钢管再生混凝土(RACFST)试件的承载力、延性和断裂韧性分别降低7.77%、35.31%和15.30%;与RACFST试件相比,R-RACFST试件的承载力、延性和断裂韧性最大可分别提高25.63%、123.76%和56.35%。箍筋形式和间距对峰值荷载前的受力性能无显著影响。与平行式箍筋相比,螺旋式箍筋展现了更优越的延性和断裂韧性。随着箍筋间距的减小,试件的延性、断裂韧性更为优越。本文推荐的计算公式可以较安全地预估试件承载力。 展开更多
关键词 配筋钢管再生混凝土 箍筋形式和间距 延性 断裂韧性 塑性变形能力
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配筋对方钢管再生混凝土短柱轴压性能的影响
7
作者 阿里甫江·夏木西 祖力皮卡尔·吐鲁洪 柳才坚 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期267-277,共11页
为了明确再生粗骨料100%替代率下配筋对方钢管再生混凝土短柱(recycled aggregate concrete-filled tube,RACFST)轴压性能的提高作用,进行了试验研究。以5种配筋率为变化参数设计了5组配筋方钢管再生混凝土(reinforcement and recycled ... 为了明确再生粗骨料100%替代率下配筋对方钢管再生混凝土短柱(recycled aggregate concrete-filled tube,RACFST)轴压性能的提高作用,进行了试验研究。以5种配筋率为变化参数设计了5组配筋方钢管再生混凝土(reinforcement and recycled aggregate concrete-filled steel tube,R-RACFST)试件,同时设计相应的钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)与钢管再生混凝土(RACFST)试件作为对照组。通过分析配筋率对破坏模式、受力性能、延性、刚度退化和屈强比等关键力学特性的影响规律,发现钢筋笼对核心混凝土产生二次套箍效应,因而明显改善核心再生混凝土的脆性;在一定配筋率范围内,配筋对提高构件极限承载力和延性等力学性能有显著贡献,并在一定程度上延缓再生混凝土的刚度退化。结果表明:配置适量钢筋可将再生粗骨料替代率提高到100%并能保证R-RACFST具有较好的结构适用性;推荐配筋率合理范围为1.34%~3.02%;现行规程可计算再生粗骨料100%取代率下的R-RACFST承载力,但计算结果过于保守;修正得到R-RACFST承载力计算公式,其结果与试验值更吻合,结果稳定可靠。 展开更多
关键词 配筋钢管再生混凝土 再生粗骨料 配筋率 轴压性能
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配筋圆钢管再生混凝土短柱箍筋的作用机理
8
作者 阿里甫江·夏木西 史露江 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第30期13424-13433,共10页
为探究100%再生粗骨料取代率下配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)短柱中箍筋的作用机理,以箍筋形式和间距为变量,进行了轴压试验,分析了破坏模式、受力响应、延性、断裂韧性和套箍作用等,结果表明:无论采用何种箍筋形式和间距,此类构件破坏... 为探究100%再生粗骨料取代率下配筋钢管再生混凝土(R-RACFST)短柱中箍筋的作用机理,以箍筋形式和间距为变量,进行了轴压试验,分析了破坏模式、受力响应、延性、断裂韧性和套箍作用等,结果表明:无论采用何种箍筋形式和间距,此类构件破坏模式均表现为剪切破坏;R-RACFST各力学性能均优于钢管再生混凝土(RACFST);箍筋形式和间距对构件峰值荷载前的受力性能、承载力和套箍作用无显著影响;就形式而言,螺旋式箍筋的延性和断裂韧性更为优越;就间距而言,随着箍筋间距的减小,构件的延性、断裂韧性更为优越。因此,就轴心受压承载力而言,求解时可不考虑箍筋形式和间距的影响,而为了获得更好的能量吸收和塑性变形性能,还是推荐采用较小间距的螺旋式箍筋。 展开更多
关键词 配筋钢管再生混凝土 箍筋 试验研究 断裂韧性 塑性变形能力
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