中空夹层圆钢管混凝土构件内外法兰连接受弯性能分析 被引量：4

1

作者 王文达 易练波 范家浩 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第4期42-51,共10页

为研究中空夹层圆钢管混凝土内外法兰连接的受弯性能,用ABAQUS软件建立了该节点的力学模型,分析了中空夹层圆钢管混凝土内外法兰节点受弯时节点中和轴和旋转轴的位置,并分析了内外法兰错开间距、螺栓预紧力、空心率、法兰板厚度、混凝... 为研究中空夹层圆钢管混凝土内外法兰连接的受弯性能,用ABAQUS软件建立了该节点的力学模型,分析了中空夹层圆钢管混凝土内外法兰节点受弯时节点中和轴和旋转轴的位置,并分析了内外法兰错开间距、螺栓预紧力、空心率、法兰板厚度、混凝土强度、螺栓内外边距比值等参数对节点极限承载力、最大螺栓拉力的影响。结果表明:节点的中和轴和旋转轴随弯矩变化,在外法兰板底端最大螺栓屈服前,旋转轴位置大约为0.6 R(R为外钢管半径),并且节点的中和轴和旋转轴不在同一截面;外圈最大螺栓拉力随法兰板厚度、内外法兰错开间距、螺栓内外边距比值增大而减小,随空心率、螺栓预紧力增大而增大;混凝土强度对最大螺栓拉力影响不大,可以不作为主要参数进行分析。 展开更多

关键词 法兰连接 中空夹层圆钢管混凝土构件 受弯性能 旋转轴 最大螺栓拉力

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方中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭性能研究

2

作者 任庆新 蔡雨晨 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期984-993,共10页

目的研究方中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,提出抗扭承载力计算公式。方法运用ABAQUS有限元分析软件建立方中空夹层钢管混凝土叠合构件有限元模型,分析其受扭工作机理和影响构件承载力的重要参数,最后通过叠加法得出抗扭承载力... 目的研究方中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,提出抗扭承载力计算公式。方法运用ABAQUS有限元分析软件建立方中空夹层钢管混凝土叠合构件有限元模型,分析其受扭工作机理和影响构件承载力的重要参数,最后通过叠加法得出抗扭承载力计算公式。结果受力全过程可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段;在弹性阶段,各部件之间协同作用,产生相互作用力,但相对较小;在弹塑性阶段,外部混凝土与钢管分离,无相互作用力产生;通过分析构件在纯扭作用下的工作机理,确定了外钢管强度、直径及径厚比是影响构件抗扭承载力的重要参数;通过叠加法得出的纯扭公式计算值与有限元模拟值偏差在10%以内,公式相对可靠。结论方中空夹层钢管混凝土叠合构件具有良好的抗扭性能,笔者基于叠加原理提出的纯扭公式可精确地计算其抗扭承载力。 展开更多

关键词 方中空夹层钢管混凝土叠合构件 纯扭 有限元分析 工作机理

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圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件抗震性能 被引量：12

3

作者 史艳莉 张宸 +1 位作者 王景玄 王文达 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第5期80-88,共9页

选取合理的材料本构模型和混凝土损伤指标,通过ABAQUS软件建立圆锥形中空夹层钢管混凝土构件数值模型,并采用现有试验数据进行模型验证。在此基础上建立典型算例,分析典型算例的抗震性能指标,同时描述构件的破坏模态。对轴压比、空心率... 选取合理的材料本构模型和混凝土损伤指标,通过ABAQUS软件建立圆锥形中空夹层钢管混凝土构件数值模型,并采用现有试验数据进行模型验证。在此基础上建立典型算例,分析典型算例的抗震性能指标,同时描述构件的破坏模态。对轴压比、空心率和长细比这3个对圆锥形中空夹层钢管混凝土抗震性能指标影响较为显著的参数进行分析,探究3个参数对滞回曲线极限承载力、延性系数和耗能能力的影响规律。比较圆锥形中空夹层钢管混凝土与不同截面尺寸的等截面圆中空夹层钢管混凝土抗震性能的差别,探究圆锥形中空夹层钢管混凝土与何种截面尺寸的圆中空夹层钢管混凝土可以实现抗震性能上的等效。结果表明:在一定范围内,轴压比和长细比的增大使得构件的耗能性能变差,空心率的增大使得构件的耗能性能变好,但需明确各参数的限值;截面面积减小使得构件的承载力降低、耗能性能变差;圆锥形中空夹层钢管混凝土的抗震性能与距其底部1/4高度处截面大小的圆中空夹层钢管混凝土等效。 展开更多

关键词 圆锥形中空夹层钢管混凝土 数值分析 抗震性能 压弯构件

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大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能研究 被引量：6

4

作者 史艳莉 纪孙航 +2 位作者 王文达 张宸 范家浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期75-88,共14页

为研究大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能,对10个圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯试件(8个往复加载和2个单调加载试件)进行试验研究。考察空心率(0.6和0.8)和轴压比(0、0.2、0.4和0.6)对试件的破坏模态、P-Δ关系曲线... 为研究大空心率圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能,对10个圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯试件(8个往复加载和2个单调加载试件)进行试验研究。考察空心率(0.6和0.8)和轴压比(0、0.2、0.4和0.6)对试件的破坏模态、P-Δ关系曲线和滞回性能的影响,并建立数值模型对单调加载的压弯试件的受力机理进行分析,最后讨论了圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件侧向承载力简化计算方法。研究结果表明,两种空心率试件的破坏形态基本一致,表现为试件下部不同程度的局部破坏;往复压弯试件的P-Δ曲线较为饱满,表现出较好的滞回性能。空心率从0.6增加到0.8对试件的侧向承载力和延性影响较小,两种空心率下的峰值荷载平均相差约3%。随着轴压比增加,试件的极限荷载降低,延性逐渐变差。往复加载试件的强度退化不明显,空心率为0.8的试件刚度退化更显著。试件的平均位移延性系数为3.56,平均黏滞阻尼系数为0.322,表现出较好的耗能能力。当空心率为从0.6增加到0.8,试件的黏滞阻尼系数平均提高15%。 展开更多

关键词 圆锥形中空夹层钢管混凝土 试验研究 压弯构件 滞回性能 大空心率

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方中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能的有限元分析 被引量：6

5

作者 黄宏 黄诚 陈梦成 《铁道建筑》 北大核心 2010年第7期57-61,共5页

研究方中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能是进行该类结构弹塑性动力反应分析的基础。本文利用有限元软件ABAQUS建模,模型中合理地考虑了往复荷载作用下混凝土的损伤以及刚度和强度退化,同时考虑了钢材的包兴格效应,对往复荷载下方... 研究方中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能是进行该类结构弹塑性动力反应分析的基础。本文利用有限元软件ABAQUS建模,模型中合理地考虑了往复荷载作用下混凝土的损伤以及刚度和强度退化,同时考虑了钢材的包兴格效应,对往复荷载下方中空夹层钢管混凝土压弯构件的荷载—位移全过程进行了计算,计算结果与试验结果符合较好。在此基础上,结合钢管和混凝土的纵向应力分布云图对构件的荷载—位移全过程进行了分析,这对深入研究该类构件的工作机理有重要意义。 展开更多

关键词 方中空夹层钢管混凝土 压弯构件 滞回性能 有限元

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中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件力学性能 被引量：1

6

作者 李永进 廖飞宇 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期118-122,共5页

为研究中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的力学性能,进行8个中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的试验研究.试验考察的主要参数为:截面形式、荷载偏心率和混凝土强度.利用数值解法对中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的荷载-变形关系进... 为研究中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的力学性能,进行8个中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的试验研究.试验考察的主要参数为:截面形式、荷载偏心率和混凝土强度.利用数值解法对中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的荷载-变形关系进行全过程分析,并采用简化计算方法对构件的承载力进行计算.试验和理论分析结果表明:中空夹层钢管自密实混凝土压弯构件的破坏模态和中空夹层钢管普通混凝土相类似;理论分析的计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 自密实混凝土 中空夹层钢管混凝土 压弯构件 荷载-变形关系 承载力

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圆中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭性能研究

7

作者 任庆新 曹志辉 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期54-61,共8页

目的 研究圆中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,为工程应用提供理论依据。方法 利用ABAQUS软件建立圆中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭有限元模型,分析其工作机理和各参数对构件纯扭性能的影响规律;最后采用叠加法提出抗扭承载力简... 目的 研究圆中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,为工程应用提供理论依据。方法 利用ABAQUS软件建立圆中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭有限元模型,分析其工作机理和各参数对构件纯扭性能的影响规律;最后采用叠加法提出抗扭承载力简化计算公式。结果 受扭全过程可分成弹性、弹塑性和塑性3个工作阶段;外钢管的强度、直径以及径厚比是影响构件抗扭承载力的关键参数,外钢管强度由Q235提高到Q345、Q420,抗扭承载力分别增大了21.0%和35.2%;外钢管直径由134 mm增大到154 mm、174 mm,抗扭承载力分别增大了26.9%和67.0%;外钢管径厚比由51.3减小到38.5、30.8和25.7,抗扭承载力分别增大了16.0%、31.9%和46.7%;简化计算公式得出的抗扭承载力与模拟结果的平均比值为0.903,公式计算结果偏于安全。结论 圆中空夹层钢管混凝土叠合构件具有良好的抗扭性能和延性性能,简化计算公式能满足工程设计需求。 展开更多

关键词 圆中空夹层钢管混凝土叠合构件 纯扭性能 工作机理 抗扭承载力

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锥形高强中空夹层薄壁钢管混凝土构件的弯扭性能研究 被引量：1

8

作者 李正发 彭星 +3 位作者 梁岩涛 李博凡 黄林柯 王先铁 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第4期551-560,605,共11页

采用有限元软件ABAQUS对内、外钢管和加劲肋采用Q690钢材,混凝土采用C120高强混凝土的锥形高强中空夹层薄壁钢管混凝土构件弯扭性能进行数值模拟分析,得到了构件的扭矩-转角关系曲线,分析了构件的破坏形态.研究了不同参数对锥形高强中... 采用有限元软件ABAQUS对内、外钢管和加劲肋采用Q690钢材,混凝土采用C120高强混凝土的锥形高强中空夹层薄壁钢管混凝土构件弯扭性能进行数值模拟分析,得到了构件的扭矩-转角关系曲线,分析了构件的破坏形态.研究了不同参数对锥形高强中空夹层薄壁钢管混凝土构件弯扭受力性能的影响.结果表明:弯扭比对构件刚度影响较小,但对构件的破坏形态影响较大.随着弯扭比增大,构件的抗扭承载力降低,抗弯承载力提高,抗扭延性降低,构件更早发生断裂.空心率、锥度、内外钢管径厚比对锥形高强中空夹层薄壁钢管混凝土弯扭构件的抗扭承载力影响较为显著,混凝土强度和内钢管强度对弯扭构件的抗扭承载力影响较小. 展开更多

关键词 高强材料 中空夹层钢管混凝土构件 薄壁 大空心率 弯扭性能

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矩形中空夹层钢管混凝土短柱力学性能的数值分析 被引量：6

9

作者 谢力 陈梦成 张安哥 《华东交通大学学报》 2005年第1期4-6,共3页

在确定组成矩形钢管混凝土的钢材和核心混凝土应力应变关系模型的基础上,利用数值解法对矩形中空夹层钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系进行了全过程分析.

关键词 短柱 矩形钢管混凝土 中空 核心混凝土 荷载-变形关系 土应力 轴压构件 夹层 数值分析 全过程分析

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圆中空夹层钢管混凝土叠合柱偏压力学性能研究 被引量：4

10

作者 丁纪楠 任庆新 +1 位作者 王庆贺 包龙生 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期411-419,共9页

目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合柱在偏心受压作用下的力学性能,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法采用有限元软件ABAQUS建立精细化非线性分析模型,在模型可靠性得到验证的基础上,对构件进行受力全过程分析。研究叠合柱在不... 目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合柱在偏心受压作用下的力学性能,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法采用有限元软件ABAQUS建立精细化非线性分析模型,在模型可靠性得到验证的基础上,对构件进行受力全过程分析。研究叠合柱在不同破坏模态下的工作机理,量化组成部件的内力分配和相互作用关系,考察不同参数对N_(u)-M_(u)曲线的影响。结果增大偏心率,试件的初始刚度和偏压承载力降低,延性提高;名义含钢率由7.1%增至19.8%时,偏压承载力提高了87.5%。结论圆中空夹层钢管混凝土叠合短柱在偏心受压作用下界限破坏的标志为外钢管达到受拉屈服时,受压区边缘的混凝土被压碎;增大钢管屈服强度和名义含钢率可提高试件的偏压承载力。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土叠合柱 组合构件:偏心受压 有限元分析 破坏模态

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方中空夹层钢管砼轴压力学性能的理论分析 被引量：7

11

作者 黄宏 《华东交通大学学报》 2003年第2期19-21,共3页

利用数值分析的方法对内管为方形的方中空夹层钢管混凝土轴心受压构件进行分析,确定了方中空夹层钢管混凝土轴压强度承栽力的简化计算公式,并分别对数值分析结果、试验结果及简化计算结果进行比较,三者吻合良好.

关键词 方中空夹层钢管砼 轴心受压构件 力学性能 钢管混凝土 数值分析 强度 承载力

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钢-混凝土组合结构构件工作性能的研究进展 被引量：3

12

作者 汤义鹏 郭艳坤 《华北水利水电学院学报》 2010年第4期46-49,共4页

钢-混凝土组合结构构件具有承载力高、塑性韧性好、抗火性能优于钢结构等诸多优点.为了研究其构件的力学性能和工作机理,对钢管混凝土构件、型钢-钢管混凝土构件、钢管混凝土叠合构件、中空夹层钢管混凝土构件工作性能的研究现状进行了... 钢-混凝土组合结构构件具有承载力高、塑性韧性好、抗火性能优于钢结构等诸多优点.为了研究其构件的力学性能和工作机理,对钢管混凝土构件、型钢-钢管混凝土构件、钢管混凝土叠合构件、中空夹层钢管混凝土构件工作性能的研究现状进行了总结,对钢-混凝土组合结构构件的研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 钢管混凝土构件 型钢-钢管混凝土构件 钢管混凝土叠合构件 中空夹层钢管混凝土构件 工作性能

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圆锥形中空夹层钢管混凝土构件压弯性能及承载力计算方法研究

13

作者 王淑红 刘向宏 +3 位作者 孙清 王建涛 张琳琳 陈赛慧 《建筑科学与工程学报》 2025年第2期67-81,共15页

面向海上风电支撑结构大型化发展需求,研究了大空心率、大筒身锥度和超限径厚比下圆锥形中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的压弯受力全过程机理,将构件弯矩-位移曲线划分为弹性、开裂、弹塑性和破坏4个受力阶段;阐明了关键因素对圆锥形CF... 面向海上风电支撑结构大型化发展需求,研究了大空心率、大筒身锥度和超限径厚比下圆锥形中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的压弯受力全过程机理,将构件弯矩-位移曲线划分为弹性、开裂、弹塑性和破坏4个受力阶段;阐明了关键因素对圆锥形CFDST构件承载力和刚度的影响规律。基于截面应力积分理论提出了圆锥形CFDST构件压弯相关性曲线计算方法,分析了不同约束混凝土本构模型计算轴力-弯矩曲线的差异性,对比了规范建议压弯承载力公式和极限状态法计算结果,验证了截面应力积分理论计算方法的准确性。结果表明:筒身锥度、内外钢管径厚比与承载力和刚度呈负相关;截面空心率、轴压比小于界限值时与承载力和刚度呈正相关,反之呈负相关;内外钢管屈服强度和混凝土强度与承载力和刚度呈正相关;采用截面应力积分理论、规范压弯承载力计算公式和极限状态法均可良好描述轴力-弯矩曲线的变化规律,且具有计算效率高、准确性好的优势;研究成果可对大空心率、大锥度及超限径厚比的圆锥形中空夹层钢管混凝土构件在风电工程中的应用提供有益参考。 展开更多

关键词 圆锥形中空夹层钢管混凝土构件 数值模拟 弯矩分配机制 截面应力积分理论

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浅析钢-混凝土组合结构构件工作性能 被引量：1

14

作者 王鑫雨 《河南建材》 2011年第1期44-46,共3页

钢-混凝土组合结构构件由于具有承载力高、塑性韧性好、抗火性能优于钢结构等诸多优点越来越受到工程界的青睐,其构件的力学性能和工作机理也是研究者关注的热点问题。本文结合笔者的研究成果和其他研究者的研究成果,对钢-混凝土组合结... 钢-混凝土组合结构构件由于具有承载力高、塑性韧性好、抗火性能优于钢结构等诸多优点越来越受到工程界的青睐,其构件的力学性能和工作机理也是研究者关注的热点问题。本文结合笔者的研究成果和其他研究者的研究成果,对钢-混凝土组合结构构件工作性能的研究现状进行了总结,最后对钢-混凝土组合结构构件的研究进行了展望。 展开更多

关键词 钢管混凝土构件 型钢-钢管混凝土构件 钢管混凝土叠合构件 中空夹层钢管混凝土构件

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