爆炸荷载作用下不锈钢管混凝土构件工作机理研究

1

作者 谭清华 韩林海 +1 位作者 贾少刚 蒋志刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期74-91,共18页

本文进行不锈钢管混凝土构件在爆炸荷载作用下力学性能的试验研究,试验参数包括钢管截面形式(圆形、方形)、比例距离及有无填充混凝土。建立爆炸荷载作用下不锈钢管混凝土构件动态响应的有限元分析模型,模型计算结果得到试验结果的验证... 本文进行不锈钢管混凝土构件在爆炸荷载作用下力学性能的试验研究,试验参数包括钢管截面形式(圆形、方形)、比例距离及有无填充混凝土。建立爆炸荷载作用下不锈钢管混凝土构件动态响应的有限元分析模型,模型计算结果得到试验结果的验证。基于验证的有限元计算模型,对比分析不同条件下不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土构件的破坏形态、动态响应和耗能规律。试验和有限元分析结果均表明:随着比例距离减小,构件的破坏程度由弹性变形到弯曲破坏或剪切破坏;混凝土的填充能够有效延缓钢管发生局部屈曲和破坏,构件的承载能力、变形能力和耗能能力得到有效提升,进而提高构件的抗爆性能。在近场爆炸范围内,不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土构件均出现三种可能的整体破坏形态,即弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏,另还伴随有较明显的局部破坏形态;在条件相同包括名义屈服强度相同的情况下,不锈钢管混凝土构件的抗爆性能优于相应普通钢管混凝土构件。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 爆炸荷载 超压 动态响应 耗能

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圆不锈钢管混凝土短柱偏压性能试验研究

2

作者 杨俊 谭占进 +2 位作者 魏叔彬 唐红元 唐泓彬 《铁道建筑》 北大核心 2024年第11期7-16,共10页

为研究圆形不锈钢管混凝土(Concrete-Filled Stainless Steel Tube,CFSST)短柱的偏压力学性能,本文对12根圆形CFSST短柱开展偏压试验,分析构件破坏过程、破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、侧向挠度分布曲线,以及极限承载力等偏... 为研究圆形不锈钢管混凝土(Concrete-Filled Stainless Steel Tube,CFSST)短柱的偏压力学性能,本文对12根圆形CFSST短柱开展偏压试验,分析构件破坏过程、破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、侧向挠度分布曲线,以及极限承载力等偏压力学性能指标。结果表明:圆形CFSST短柱的极限承载力随含钢率的增大而逐渐增大,随偏心率的增大而逐渐减小。通过国内外规范计算得到承载力,并将计算值与试验值进行对比,发现部分规范对圆形CFSST短柱偏压承载力预测结果偏差较大,而JCJ 01—1989《钢管混凝土结构设计与施工规程》计算结果最接近试验结果,推荐采用该规范预测圆形CFSST短柱偏压承载力。 展开更多

关键词 圆形不锈钢管混凝土(CFSST) 偏压承载力 偏压试验 理论计算 含钢率 偏心率

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不锈钢管混凝土构件力学性能研究现状与展望

3

作者 杨璐 代鹏 贠翔 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1386-1398,共13页

不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特... 不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特性而导致对钢管截面强度过于保守的估计问题,对国内外不锈钢管混凝土构件的静力性能、界面黏结性能和动力性能的研究进展进行了详细阐述,并指出当前研究主要集中在静力性能,特别是截面轴压承载力的计算方法,而界面黏结性能和动力性能的研究还处于初步阶段。此外,针对目前不锈钢管混凝土构件的研究尚未充分考虑不锈钢材料应变硬化阶段的问题,对连续强度法的应用进行了总结和改进,提出了进一步的研究工作展望,以期更准确地描述和预测不锈钢管混凝土构件的力学性能,从而在结构设计中最大化其应用优势。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土构件 力学性能 非线性和应变硬化 连续强度法 结构设计 研究现状与展望

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方形复合不锈钢管混凝土柱滞回性能研究 被引量：7

4

作者 郑永乾 赖鹏松 何春霞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期36-45,56,共11页

方形复合不锈钢管混凝土柱是一种新型组合构件,具有广阔应用前景,为研究其滞回性能,以轴压比(0.05、0.3和0.6)、内外管尺寸比(0.42和0.67)、柱类型(复合不锈钢管混凝土、中空夹层不锈钢管混凝土、不锈钢管混凝土)为主要参数进行8个压弯... 方形复合不锈钢管混凝土柱是一种新型组合构件,具有广阔应用前景,为研究其滞回性能,以轴压比(0.05、0.3和0.6)、内外管尺寸比(0.42和0.67)、柱类型(复合不锈钢管混凝土、中空夹层不锈钢管混凝土、不锈钢管混凝土)为主要参数进行8个压弯试件在往复荷载作用下的试验研究,建立方形复合不锈钢管混凝土柱滞回性能分析的有限元模型,考察各参数对侧向荷载-位移骨架线的影响规律。研究结果表明:方形复合不锈钢管混凝土柱的滞回曲线较为饱满,且比中空夹层不锈钢管混凝土柱和不锈钢管混凝土柱具有更高的极限承载力、延性和塑性耗能能力。随着外管屈服强度、夹层混凝土抗压强度的增加或者外管宽厚比、轴压比、长细比的减小,方形复合不锈钢管混凝土柱极限承载力显著增加,随着内外管尺寸比的增加或者内管径厚比的减小,极限承载力有所增加,但增加幅度不大。多数情况下,方形复合不锈钢管混凝土比复合普通钢管混凝土极限承载力高2%~20%。 展开更多

关键词 方形 复合不锈钢管混凝土 滞回性能 延性 有限元

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矩形不锈钢管混凝土短柱轴压性能试验研究 被引量：6

5

作者 唐红元 李政周 +1 位作者 范璐瑶 杨虹 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期855-864,共10页

为了研究矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能,对7组不同截面尺寸的矩形不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验,得到了不同试件的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线、荷载-长宽比曲线,分析了矩形截面长宽比对... 为了研究矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能,对7组不同截面尺寸的矩形不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验,得到了不同试件的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-横向应变曲线、荷载-纵向应变曲线、荷载-长宽比曲线,分析了矩形截面长宽比对试件承载力的影响.研究结果表明:矩形不锈钢管混凝土短柱在轴向压力作用下,其典型破坏模式为试件局部向外屈曲破坏;在相同长宽比的情况下,壁厚由4 mm增加到6 mm时,试件承载力增加25%~57%;在相同壁厚的情况下,长宽比由1增加到2,试件承载力减小22%~30%;将本文试验数据与国内外普通碳钢钢管混凝土柱的相关规范和标准的计算结果进行对比分析,发现不锈钢管混凝土短柱轴压承载力较相同截面的普通碳钢钢管混凝土短柱承载力平均高出14%;通过数值拟合得到了轴压承载力计算公式,该计算公式能较好地预测矩形不锈钢管混凝土短柱轴压承载力. 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 短柱 破坏模式 轴压承载力 长宽比

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圆不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能研究 被引量：8

6

作者 唐红元 范璐瑶 +1 位作者 赵鑫 杨虹 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第1期63-69,共7页

为了研究圆不锈钢管混凝土柱轴压承载力性能,在试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS建立合理的有限元模型,并进行不同混凝土强度和约束效应系数参数化分析及不锈钢管和核心混凝土的轴力分配研究。结果表明:壁厚相同时,CFSST短柱的极限荷... 为了研究圆不锈钢管混凝土柱轴压承载力性能,在试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS建立合理的有限元模型,并进行不同混凝土强度和约束效应系数参数化分析及不锈钢管和核心混凝土的轴力分配研究。结果表明:壁厚相同时,CFSST短柱的极限荷载增大幅度由大到小为:30 MPa增加到40 MPa,50 MPa增加到60 MPa,40 MPa增加到50 MPa;混凝土强度相同时,壁厚越大,CFSST短柱极限承载力的增大幅度越小;与普通钢管混凝土不同的是,当ξss<1.2时,荷载-轴向位移曲线达到峰值点短暂下降后又继续趋于向上;不锈钢管和核心混凝土的轴力分配情况分为3类:当ξss<ξ1时,混凝土始终大于不锈钢管承担的轴向荷载;当ξss>ξ2时,与之相反;当ξ1<ξss<ξ2时,混凝土和不锈钢管先后大于对方所承担的轴力,且相差较小。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 轴压承载力 有限元 约束效应系数 轴力分配

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圆不锈钢管混凝土短柱轴压承载力模型研究 被引量：16

7

作者 唐红元 范璐瑶 +1 位作者 赵鑫 孙旭杰 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期10-20,共11页

不锈钢管混凝土结构因具有良好的耐腐蚀性能和承载力高等优点,在海洋平台、桥梁、地下工程中具有极佳的应用前景。为了研究圆不锈钢管混凝土柱轴压承载力,对不同径厚比的奥氏体型无缝圆不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验,得到圆不锈钢管... 不锈钢管混凝土结构因具有良好的耐腐蚀性能和承载力高等优点,在海洋平台、桥梁、地下工程中具有极佳的应用前景。为了研究圆不锈钢管混凝土柱轴压承载力,对不同径厚比的奥氏体型无缝圆不锈钢管混凝土短柱进行轴压试验,得到圆不锈钢管混凝土短柱在轴压下的破坏模式、荷载-轴向变形曲线、荷载-环向应变曲线、荷载-纵向应变曲线、承载力与不锈钢圆管约束系数的关系、试件的延性与不锈钢圆管约束系数的关系;同时,通过拟合得到的圆不锈钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,与国内外主要规范的计算结果进行对比分析;最后,由拟合公式推导得出了圆不锈钢管混凝土抗压承载力模型,并与Mander模型、Li模型、Xiao模型、Teng模型进行比较。研究结果表明:圆不锈钢管混凝土短柱在轴压作用下,其典型的破坏形式为向外局部屈曲破坏,不锈钢管对核心混凝土的约束作用、试件的延性和承载力随约束效应系数的增加而增大;相关规程中普通钢管混凝土承载力计算方法应用于圆不锈钢管混凝土短柱承载力计算时偏小,采用本文拟合公式的计算结果更接近试验值;同时,本文的圆不锈钢管混凝土承载力模型、Xiao模型和Teng模型与试验结果较接近,但采用本文模型计算结果标准差更小,得出的圆不锈钢管混凝土短柱承载力较Xiao模型和Teng模型稍微偏大。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土短柱 承载力模型 轴压承载力 延性 破坏模式

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复式不锈钢管混凝土轴压试验研究 被引量：4

8

作者 叶斌 张旭东 乔崎云 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第27期193-197,共5页

钢管混凝土在实际工程中已得到广泛应用,但普通碳素钢在极端环境中的应用存在局限性。不锈钢管混凝土既有类似于普通钢管混凝土的力学性能,又能在特定环境下起到耐腐蚀作用,在特殊工程中应用前景广阔。对一系列不同内钢管厚度和强度的... 钢管混凝土在实际工程中已得到广泛应用,但普通碳素钢在极端环境中的应用存在局限性。不锈钢管混凝土既有类似于普通钢管混凝土的力学性能,又能在特定环境下起到耐腐蚀作用,在特殊工程中应用前景广阔。对一系列不同内钢管厚度和强度的复式不锈钢管混凝土轴压试验,结果表明应变达到0.07时,仍能够保持80%以上的峰值承载力,具有很好的延性;内钢管厚度的增加对极限轴向承载力的下降起到了明显减缓作用,但对其影响有限;提高内钢管厚度和强度均能显著提高试件的压缩刚度;现行规范能对复式不锈钢管混凝土轴压承载力进行较为准确的估计。 展开更多

关键词 复式不锈钢管混凝土 极限轴压承载力 轴压试验 延性

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圆不锈钢管混凝土轴压力学性能的有限元分析 被引量：23

9

作者 廖飞宇 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第6期659-662,共4页

在确定了不锈钢与核心混凝土的材料本构模型、单元类型以及界面接触模型的基础上,根据构件的几何和材料非线性,建立了圆不锈钢管混凝土轴压构件的有限元模型.算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好.利用有限元模型,比较... 在确定了不锈钢与核心混凝土的材料本构模型、单元类型以及界面接触模型的基础上,根据构件的几何和材料非线性,建立了圆不锈钢管混凝土轴压构件的有限元模型.算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好.利用有限元模型,比较了不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系曲线. 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 轴压 有限元 荷载-变形关系曲线

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圆端形不锈钢管混凝土桥墩抗震性能试验研究 被引量：1

10

作者 赵秋红 董硕 +1 位作者 张建周 刘飞虎 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期80-89,共10页

以外钢管材质、加载方向及中空夹层截面为变化参数,进行了4个圆端形不锈钢管(concrete-filled round-ended stainless steel tubular,CFRST)和2个圆端形普通钢管(concretefilled round-ended carbon steel tubular,CFRT)混凝土桥墩试件... 以外钢管材质、加载方向及中空夹层截面为变化参数,进行了4个圆端形不锈钢管(concrete-filled round-ended stainless steel tubular,CFRST)和2个圆端形普通钢管(concretefilled round-ended carbon steel tubular,CFRT)混凝土桥墩试件的往复加载拟静力试验.分析了试件的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、延性系数及耗能等.试验结果表明:圆端形不锈钢管混凝土桥墩试件的破坏形态均为墩底外钢管的鼓曲及底部混凝土的局部压溃,各试件的滞回曲线较为饱满,无明显捏拢现象,耗能能力及延性均较好;与圆端形钢管混凝土桥墩试件相比,圆端形不锈钢管混凝土桥墩试件的峰值荷载及初始刚度基本不变,但延性及耗能能力增加,刚度退化程度减小;与圆端形实心不锈钢管混凝土桥墩试件相比,圆端形中空夹层不锈钢管混凝土桥墩试件沿强轴加载时峰值荷载、初始刚度、延性及耗能能力均增加,而沿弱轴加载时由于内钢管平直段发生向内凹曲,其峰值荷载及初始刚度虽仍有增加,但延性及耗能能力略有降低.给出了此类桥墩水平承载力的计算方法,计算结果与拟静力试验结果吻合较好. 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 桥墩 不锈钢 中空夹层 拟静力试验 抗震性能

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方中空不锈钢管混凝土短柱轴压承载力性能

11

作者 唐红元 廖静 +1 位作者 刘瑞忠 胡晓维 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期421-429,共9页

为促进方中空不锈钢管混凝土构件在土木工程中的应用,以不锈钢外管厚度和混凝土强度为变量的6组试件为研究对象,首先,进行轴压试验,得到了不同试件在轴压荷载作用下的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线,并进一步分析了不锈钢方管... 为促进方中空不锈钢管混凝土构件在土木工程中的应用,以不锈钢外管厚度和混凝土强度为变量的6组试件为研究对象,首先,进行轴压试验,得到了不同试件在轴压荷载作用下的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线,并进一步分析了不锈钢方管宽厚比、核心混凝土强度以及不锈钢方管约束效应系数对方中空不锈钢管混凝土短柱极限承载力的影响;然后,初步讨论了倒角对强度和延性的影响,提出了避免内管先于外管屈曲的最小厚度计算方法;最后,基于试验结果以及已有文献数据,采用拟合方法推导了方中空不锈钢管混凝土短柱的抗压承载力计算式,并与已有文献的简化模型及国外主要规范的计算结果进行对比.研究结果表明:试件宽厚比由34.9降至20.9,极限承载力的提升率平均为98.5%,核心混凝土强度由C40提升至C60时,试件极限承载力的提升率平均为7.3%;短柱的轴压极限承载力随约束效应系数近似呈线性增加,约束效应系数ξ越大,短柱的承载力越高;本文得到的计算式可以较好地预测方中空不锈钢管混凝土短柱的轴压承载力. 展开更多

关键词 方中空不锈钢管混凝土短柱 宽厚比 轴压承载力 破坏模式 约束效应

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冻融循环作用后不锈钢管混凝土短柱性能研究 被引量：1

12

作者 王坚 陈誉 +4 位作者 刘超 刘文豪 谢旖 方焰 李俊华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第3期1158-1164,共7页

为研究冻融作用对不锈钢管混凝土结构的影响,以不锈钢管截面类型及冻融循环次数为参数对冻融循环作用后不锈钢管混凝土短柱的力学性能进行了试验研究。研究表明:冻融作用对不锈钢管混凝土短柱的力学性能如极限承载力、位移延性以及约束... 为研究冻融作用对不锈钢管混凝土结构的影响,以不锈钢管截面类型及冻融循环次数为参数对冻融循环作用后不锈钢管混凝土短柱的力学性能进行了试验研究。研究表明:冻融作用对不锈钢管混凝土短柱的力学性能如极限承载力、位移延性以及约束系数等有重大的影响,主要表现为在冻融循环后,不锈钢方管混凝土短柱极限承载力及约束系数随着冻融次数增加而减小,而不锈钢圆管混凝土短柱的极限承载力及约束系数随着冻融次数的增加而变大;此外,在实验范围内,不锈钢方管混凝土短柱的延性随着冻融次数的增大先减小后增大,而圆不锈钢管混凝的延性相对于冻融次数而言较为离散。相比之下,圆不锈钢管混凝土相对于方不锈钢管混凝土而言具有更好的抗冻性、更高的承载能力以及更好的约束性能,因此,在实际工程应用中,圆不锈钢管混凝土构件可优先被考虑作为承载构件。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 冻融 承载力 约束系数 延性系数

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圆不锈钢管混凝土轴压短柱三维有限元分析 被引量：6

13

作者 徐晨豪 赵俊亮 金国平 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第7期44-46,49,共4页

首先通过四分之一圆片模型来模拟圆不锈钢管混凝土轴压短柱。在验证了建模可靠性的基础上,对Lam和Gardner的不锈钢管混凝土短柱轴压试验进行了模拟。计算结果表明有限元计算结果和试验结果总体上吻合良好。在此基础上,利用该有限元模型... 首先通过四分之一圆片模型来模拟圆不锈钢管混凝土轴压短柱。在验证了建模可靠性的基础上,对Lam和Gardner的不锈钢管混凝土短柱轴压试验进行了模拟。计算结果表明有限元计算结果和试验结果总体上吻合良好。在此基础上,利用该有限元模型对采用不同径厚比、不同混凝土强度等级的圆不锈钢管混凝土的轴向应力-应变关系进行分析。结果表明:在保持相同混凝土强度等级的情况下,径厚比越小,不锈钢管对核心混凝土的约束效应越好,核心混凝土强度提高越大;在不锈钢管围压与核心混凝土强度比值保持不变的情况下,混凝土强度等级越高,延性越差。 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土 轴压 有限元 应力-应变关系 荷载-位移关系

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方形截面不锈钢管混凝土短柱轴压性能有限元研究 被引量：3

14

作者 董尧韡 王飞 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第8期61-66,共6页

不锈钢管混凝土(CFSST)结构在工程的应用愈发广泛,但目前对其轴压性能的研究较少。该文利用ABAQUS创建方形不锈钢管混凝土短柱(CFSSST)模型,并利用收集到试验结果对其进行验证。采用已被验证的模型进行参数分析,研究截面宽厚比和混凝土... 不锈钢管混凝土(CFSST)结构在工程的应用愈发广泛,但目前对其轴压性能的研究较少。该文利用ABAQUS创建方形不锈钢管混凝土短柱(CFSSST)模型,并利用收集到试验结果对其进行验证。采用已被验证的模型进行参数分析,研究截面宽厚比和混凝土强度对其轴心受压性能的影响,并将参数分析轴压承载力结果与GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》、欧洲规范EN 1994-1-1和美国钢结构规范AISC 360-16中钢管混凝土(CFST)短柱轴压承载力的计算值进行对比,结果表明:规范的计算值偏于保守。最后,基于GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》提出适用于CFSSST短柱轴压承载力的计算公式,收集到的试验结果与计算值吻合良好。 展开更多

关键词 方形截面不锈钢管混凝土短柱 轴压承载性能 有限元研究 宽厚比

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内嵌十字型钢的方形劲性不锈钢管混凝土柱耐火性能 被引量：4

15

作者 刘艳芝 邓集钱 谭清华 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第3期66-73,共8页

通过在不锈钢管混凝土柱中内嵌型钢组成劲性不锈钢管混凝土柱,在降低不锈钢用量的同时使柱体具有更优的延性和耐火性能。采用有限元模拟的方法对内嵌十字型钢的方形劲性不锈钢管混凝土柱的耐火性能开展研究。首先建立火灾下方形劲性不... 通过在不锈钢管混凝土柱中内嵌型钢组成劲性不锈钢管混凝土柱,在降低不锈钢用量的同时使柱体具有更优的延性和耐火性能。采用有限元模拟的方法对内嵌十字型钢的方形劲性不锈钢管混凝土柱的耐火性能开展研究。首先建立火灾下方形劲性不锈钢管混凝土柱耐火性能分析的有限元模型,并采用相关试验的温度场及耐火性能数据对其进行充分验证;基于验证的有限元模型,对不同荷载比作用下一典型劲性不锈钢管混凝土柱的温度历史、轴向位移-时间关系、典型破坏模态和截面内力重分布等开展分析,明确其火灾下的工作机理;同时与等含钢率的不锈钢管混凝土柱开展对比分析。结果表明:内嵌型钢有助于提高高温下柱体的轴向、侧向刚度,劲性不锈钢管混凝土柱的破坏模态表现为轴向压缩破坏;在低火灾荷载比下,由于型钢分担部分从不锈钢转移的荷载,允许不锈钢发生更高的温度材性劣化,进而提高了柱体的耐火性能,火灾荷载比越小,该提升效果越显著。 展开更多

关键词 劲性不锈钢管混凝土柱 耐火性能 温度场 数值分析

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圆不锈钢管混凝土曲杆受压力学性能研究 被引量：2

16

作者 郑莲琼 魏常贵 +1 位作者 陈敏 郑永乾 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第4期491-499,519,共10页

制作了12根不锈钢管混凝土曲杆和3根不锈钢管混凝土直杆、1根空不锈钢管曲杆对比试件,对曲杆进行两端中心受压试验,对直杆进行偏心受压试验.试验的主要参数是名义长细比(λn=24、48和72)和初始弯曲度(u0=0~140mm).试验结果表明,随着试... 制作了12根不锈钢管混凝土曲杆和3根不锈钢管混凝土直杆、1根空不锈钢管曲杆对比试件,对曲杆进行两端中心受压试验,对直杆进行偏心受压试验.试验的主要参数是名义长细比(λn=24、48和72)和初始弯曲度(u0=0~140mm).试验结果表明,随着试件名义长细比和初始弯曲度的增大,不锈钢管混凝土曲杆的初始刚度减小,极限承载力也随之降低;不锈钢管混凝土曲杆与不锈钢管混凝土偏压直杆的受力性能及破坏形态总体上类似,其承载力和刚度均略高于相应的偏压直杆.基于有限元分析软件ABAQUS建立了数值模型,对不锈钢管混凝土曲杆受力特性进行分析,有限元分析结果和试验结果吻合良好.在此基础上,对不锈钢管混凝土曲杆受压承载力进行了参数分析,结果表明,不锈钢管混凝土曲杆承载力较相应的偏压直杆提高均在5%以内,采用现有规范中计算普通钢管混凝土压弯构件承载力的方法计算不锈钢管混凝土曲杆受压承载力偏于保守. 展开更多

关键词 不锈钢管混凝土曲杆 受压试验 初弯曲 有限元分析 承载力

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复式不锈钢管高强再生块体混凝土短柱轴压试验研究 被引量：3

17

作者 王卫华 陈子健 +1 位作者 蔡敏伟 董毓利 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期180-191,共12页

在方不锈钢管混凝土中配置圆碳素钢管,可以改善方不锈钢管对核心混凝土约束效应低、变形能力差的特点,使复式不锈钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)截面具有较高的承载力、变形能力和抗火性能,减少普通钢结构的防腐和防火施... 在方不锈钢管混凝土中配置圆碳素钢管,可以改善方不锈钢管对核心混凝土约束效应低、变形能力差的特点,使复式不锈钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)截面具有较高的承载力、变形能力和抗火性能,减少普通钢结构的防腐和防火施工工序;钢管的约束效应也有利于弥补添加再生混凝土块体所带来的不利影响。开展16根复式不锈钢管高强再生块体混凝土短柱的轴压试验,考察了再生块体取代率、约束效应系数和新旧混凝土强度等参数对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:复式不锈钢管再生块体混凝土短柱试件的轴压承载力随再生块体取代率的增加而降低,替代率20%时承载力最大降低幅度为6.8%;试件破坏过程及破坏形态与普通复式不锈钢管混凝土短柱相似;内部圆钢管混凝土呈腰鼓型和剪切型破坏两种类型;复式不锈钢管再生块体混凝土短柱具有良好的变形能力和剩余承载力,超过峰值荷载后,荷载–位移曲线经过短暂下降,基本维持水平或略上升,所有试件的剩余承载力达到峰值荷载的63%以上。最后,提出了复式不锈钢管混凝土截面中钢管截面对核心混凝土的约束效应的简化方法,采用4种承载力计算方法进行轴压承载力的计算并对比,结果表明,考虑圆形截面部分的承载力乘以折减系数的假定具有较好的适用性,所得承载力的计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 复式不锈钢管混凝土柱 不锈钢 再生混凝土块体 轴压性能

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不锈钢管再生混凝土弯曲性能 被引量：8

18

作者 杨有福 马国梁 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期572-578,共7页

进行12个不锈钢管再生混凝土试件和2个不锈钢管普通混凝土对比试件的试验研究,考察截面类型和再生骨料取代率对弯曲荷载作用下不锈钢管再生混凝土破坏形态、荷载-变形关系和受弯承载力的影响.结果表明,不锈钢管再生混凝土的弯曲性能与... 进行12个不锈钢管再生混凝土试件和2个不锈钢管普通混凝土对比试件的试验研究,考察截面类型和再生骨料取代率对弯曲荷载作用下不锈钢管再生混凝土破坏形态、荷载-变形关系和受弯承载力的影响.结果表明,不锈钢管再生混凝土的弯曲性能与相应不锈钢管普通混凝土类似,但随着再生骨料取代率的增大,不锈钢管再生混凝土的受弯承载力有降低的趋势.在确定不锈钢和核心再生混凝土本构关系的基础上,利用基于有限元软件ABAQUS建立的理论模型对不锈钢管再生混凝土的弯曲性能进行了模拟,总体上模拟结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 不锈钢管再生混凝土 再生骨料 弯曲性能 受弯承载力 有限元分析

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不锈钢管中管钢管混凝土抗剪性能试验研究 被引量：3

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作者 张纪刚 刘菲菲 赵铁军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1311-1318,共8页

冰荷载是严寒地区海洋平台的主控荷载,对海洋平台导管腿抗剪承载力要求较高。为研究影响不锈钢管中管钢管混凝土海洋平台导管腿抗剪承载力的因素,共制作了18根管中管钢管混凝土抗剪构件,研究外钢管材料、混凝土强度、空心率和剪跨比对... 冰荷载是严寒地区海洋平台的主控荷载,对海洋平台导管腿抗剪承载力要求较高。为研究影响不锈钢管中管钢管混凝土海洋平台导管腿抗剪承载力的因素,共制作了18根管中管钢管混凝土抗剪构件,研究外钢管材料、混凝土强度、空心率和剪跨比对管中管钢管混凝土抗剪承载力的影响。通过研究不同情况下构件破坏形态、承载能力、局部应变关系来分析试件内部变化情况发现:随着空心率的减小、混凝土强度的增加,构件抗剪强度均有所增大;剪跨比越大,其抗剪强度越小。结合试验情况,提出了管中管钢管混凝土抗剪承载力经验公式,并通过ABAQUS有限元建模软件进行分析验证,结果表明模拟与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 不锈钢管中管钢管混凝土 抗剪承载力 外钢管材料 混凝土强度 空心率 剪跨比

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再生粗骨料取代率对圆不锈钢管再生混凝土黏结性能的影响 被引量：2

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作者 刘文渊 冷捷 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第22期9149-9154,共6页

为研究圆不锈钢管再生混凝土黏结性能,考虑再生粗骨料取代率不同设计了5个圆不锈钢管再生混凝土试件进行往复推出试验。根据试件破坏现象、黏结强度-滑移量曲线及荷载-钢管应变曲线等,分析试件黏结界面处的传力机制、黏结破坏类型、极... 为研究圆不锈钢管再生混凝土黏结性能,考虑再生粗骨料取代率不同设计了5个圆不锈钢管再生混凝土试件进行往复推出试验。根据试件破坏现象、黏结强度-滑移量曲线及荷载-钢管应变曲线等,分析试件黏结界面处的传力机制、黏结破坏类型、极限黏结强度及对应的滑移量。研究表明:黏结强度-滑移量曲线呈三段式分布,反复加载对黏结强度影响较大,黏结强度随再生粗骨料取代率的提高而逐渐降低。通过回归分析提出考虑再生粗骨料取代率、混凝土强度两个参数的黏结强度实用计算公式。 展开更多

关键词 不锈钢管再生混凝土 往复推出试验 荷载-滑移曲线 黏结强度

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