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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
1
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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圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱偏压性能分析
2
作者 王建超 王兴雨 任庆新 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期647-657,共11页
目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱的偏压性能,提出其偏压承载力计算方法。方法以长细比、偏心率、混凝土强度、纵筋配筋率及外钢管直径为参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立相应的有限元模型,考察不同参数对荷载-挠度曲线和荷载-... 目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱的偏压性能,提出其偏压承载力计算方法。方法以长细比、偏心率、混凝土强度、纵筋配筋率及外钢管直径为参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立相应的有限元模型,考察不同参数对荷载-挠度曲线和荷载-弯矩曲线的影响,并进行工作机理分析;最后基于叠加理论给出偏压承载力计算方法。结果圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱在偏压状态下的受力全过程可分为弹性、弹塑性和塑性3个阶段;长细比和偏心率是影响偏压承载力的主要因素,其中长细比由40增加到50和60时,承载力分别降低9.4%和18.9%;偏心率由0.2增加到0.4和0.6时,承载力分别降低31.0%和50.3%;由偏压承载力计算方法所得的结果与有限元模拟结果吻合较好。结论圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱在减轻自重的情况下具有一定的承载能力和延性,偏压性能良好。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 钢筋混凝土 中空夹层钢管混凝土叠合柱 长柱 偏心受压
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火灾下中空钢管混凝土叠合短柱力学性能
3
作者 张波 秦笑笑 +1 位作者 任庆新 任宝森 《混凝土》 北大核心 2025年第2期21-25,31,共6页
为分析火灾下方中空钢管混凝土叠合短柱耐火性能,提出相应的耐火极限简化计算式。与已有试验数据对比验证有限元模型的正确性,分析叠合短柱在相对两面受火和轴压下的力学性能,揭示不同参数下叠合短柱的耐火性能,结果可知:荷载比(n)、截... 为分析火灾下方中空钢管混凝土叠合短柱耐火性能,提出相应的耐火极限简化计算式。与已有试验数据对比验证有限元模型的正确性,分析叠合短柱在相对两面受火和轴压下的力学性能,揭示不同参数下叠合短柱的耐火性能,结果可知:荷载比(n)、截面边长(B)和空心率(χ)是影响耐火极限的主要参数。荷载比由0.4增加至0.7时,叠合短柱耐火极限降低了76.5%;截面边长由200 mm增加至800 mm时,叠合短柱耐火极限增加了61.1%;空心率由10%增加至30%时,叠合短柱耐火极限降低了45.9%。方中空钢管混凝土叠合短柱具有较好的耐火性能,是一种能够满足实际工程中耐火性能需求的钢-混凝土组合结构。 展开更多
关键词 中空钢管混凝土叠合柱 轴压 相对两面受火 破坏模态 耐火性能
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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究
4
作者 任庆新 付然 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期212-222,共11页
目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范... 目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范,给出适用于矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压稳定承载力计算公式。结果 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的破坏形态表现为在构件的中间位置产生侧向挠曲,最终因丧失稳定而破坏;长细比λ和外围混凝土强度fcu, out是影响叠合长柱轴压峰值荷载的关键参数;当λ由29增加到42和55时,峰值荷载分别降低7.3%和15.3%;当fcu, out由40 MPa提高到60 MPa和80 MPa时,峰值荷载分别提高21.4%和44.8%;轴压承载力简化计算公式与有限元模拟所得结果之比的均值和变异系数分别为0.927和0.017。结论 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有良好的抗压性能和初始刚度,所提出的简化计算公式可为实际工程应用提供计算依据。 展开更多
关键词 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 稳定承载力 有限元分析
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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究
5
作者 张潇 龚俊 +2 位作者 邵永波 黄伟峰 李紫君 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第2期86-101,共16页
为了提升中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)短柱的轴压性能,提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土(multi-cavity concrete-filled double-skin tubular,MCFDST)短柱,对其轴压力学性能进行... 为了提升中空夹层钢管混凝土(concrete-filled double-skin steel tubular,CFDST)短柱的轴压性能,提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土(multi-cavity concrete-filled double-skin tubular,MCFDST)短柱,对其轴压力学性能进行了试验研究。试验试件包括15个方套方MCFDST短柱试件和3个方套方CFDST短柱试件。以混凝土抗压强度、外钢管宽厚比、空心率和是否设置拉肋为参数,通过分析试件的变形、荷载−位移曲线、破坏现象和延性系数,探究了各参数对试件的极限承载力、失效模式和延性的影响。试验结果显示:混凝土抗压强度从58 MPa提升至90 MPa,试件承载力提升46%,延性系数最高降低74%;外钢管宽厚比从39降低到29,试件承载力提升12.5%,延性系数明显增大;空心率从0.31增大到0.38,试件承载力提升了1.3%,延性系数仅提升1%;增设拉肋使构件承载力提升14.2%,延性系数最高提升282%。其次,利用试验数据验证了数值建模方法的有效性和模型的正确性,并开展了大量有限元参数分析,讨论了现行规范对该短柱轴压承载力的适用性,发现日本规范AIJ的预测公式可以精确估计MCFDST短柱轴压承载力。 展开更多
关键词 方套方中空夹层多腔钢管混凝土短柱 试验研究 轴压性能 失效模式 极限承载力 延性系数
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外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱压弯承载力计算方法
6
作者 卢亦焱 柳永达 +2 位作者 刘真真 马文涛 祝涛 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期47-58,共12页
为研究外套方钢管夹层混凝土加固方钢管混凝土(CFST)柱的压弯承载力,进行3个原CFST柱和7个外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱(组合加固柱)试件的偏压试验,分析了试件的破坏形态和荷载—跨中挠度曲线。在试验基础上,通过纤维模型法对258... 为研究外套方钢管夹层混凝土加固方钢管混凝土(CFST)柱的压弯承载力,进行3个原CFST柱和7个外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱(组合加固柱)试件的偏压试验,分析了试件的破坏形态和荷载—跨中挠度曲线。在试验基础上,通过纤维模型法对258个组合加固柱进行参数分析,分析了夹层混凝土强度、外套钢管厚度和屈服强度对组合加固柱N/N_(u)-M/M_(u)曲线的影响。研究结果表明:原CFST柱和组合加固柱的破坏形态基本一致,均为典型的弯曲型破坏,组合加固柱加固部分与原CFST柱变形协调良好;夹层混凝土强度的提高、外套钢管厚度和屈服强度的降低使试件N/N_(u)-M/M_(u)曲线呈现外凸趋势;在这些因素当中,夹层混凝土强度对平衡点位置影响效果最显著,钢管厚度和屈服强度对平衡点位置影响不大。基于试验和数值模拟结果,提出了组合加固柱压弯承载力计算方法。通过公式得到的压弯承载力计算值与试验值、纤维模型法模拟值的误差均在10%以内,表明计算方法可准确预测外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱压弯承载力,为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 外套钢管 夹层混凝土 钢管混凝土柱 纤维模型法 N/N_(u)-M/M_(u)曲线
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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 被引量：1
7
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》 北大核心 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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BFRP筋-海水海砂钢管混凝土叠合柱的轴压性能
8
作者 岳鹏飞 魏洋 +2 位作者 董志强 张依睿 黄哲 《林业工程学报》 北大核心 2025年第3期154-162,共9页
钢管混凝土叠合柱由截面中部的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土叠合而成,力学性能突出,但在沿海地区工程结构受侵蚀因子影响严重,面临耐久性不足的问题。结合耐腐蚀性能优秀的玄武岩纤维复合材料,提出一种玄武岩纤维增强复合材料(basalt... 钢管混凝土叠合柱由截面中部的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土叠合而成,力学性能突出,但在沿海地区工程结构受侵蚀因子影响严重,面临耐久性不足的问题。结合耐腐蚀性能优秀的玄武岩纤维复合材料,提出一种玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)筋-海水海砂混凝土柱内置钢管混凝土的叠合结构。通过对8根方形BFRP筋-海水海砂钢管混凝土叠合柱的轴压试验,研究BFRP箍筋间距、钢管边长及厚度对叠合柱轴压性能的影响。结果表明,BFRP箍筋、钢管复合约束叠合柱的轴压性能明显优于单一BFRP筋约束混凝土,随着箍筋间距从100 mm减小到70 mm,叠合柱的承载力提升了1.2%~20.6%;钢管厚度由2.5 mm增加到5.0 mm时,叠合柱的承载力提升了10.1%~29.7%。最终,结合BFRP筋与FRP-钢管的复合约束效应,提出了BFRP筋-海水海砂混凝土叠合柱的承载能力计算模型,可实现对本研究叠合柱承载能力的准确计算。 展开更多
关键词 BFRP筋 海水海砂混凝土 钢管混凝土叠合柱 轴压试验 计算模型
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中空夹层铝管-混凝土-钢管组合构件受弯试验
9
作者 宁春珍 曾翔 +1 位作者 曾伟哲 许斌 《混凝土》 北大核心 2025年第6期5-10,共6页
开展了中空夹层铝管-混凝土-钢管(ACSDST)组合构件的受弯力学性能研究,对ACSDST梁试件进行了四点弯曲试验,分析了试件的破坏形态、弯矩-曲率曲线、抗弯刚度和受弯承载力。试验结果表明,ACSDST组合梁因受拉侧铝合金管(外管)开裂而发生破... 开展了中空夹层铝管-混凝土-钢管(ACSDST)组合构件的受弯力学性能研究,对ACSDST梁试件进行了四点弯曲试验,分析了试件的破坏形态、弯矩-曲率曲线、抗弯刚度和受弯承载力。试验结果表明,ACSDST组合梁因受拉侧铝合金管(外管)开裂而发生破坏,破坏后受压区铝合金管(外管)出现不同程度的向外鼓曲。将国内外相关规范的抗弯刚度计算结果与试验抗弯刚度进行对比分析表明,EC4(2004)规范和AIJ(1997)规范的设计方法分别是预测ACSDST截面初始抗弯刚度和正常使用阶段截面抗弯刚度的最好方法。通过结合铝合金管混凝土组合轴压强度计算式,中空夹层钢管混凝土受弯承载力计算式能对ACSDST截面受弯承载力进行较好地预测。 展开更多
关键词 中空夹层铝管-混凝土-钢管组合构件 弯曲试验 抗弯刚度 受弯承载力
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中空波纹夹层钢管混凝土柱抗震性能拟静力试验研究 被引量：2
10
作者 舒赣平 姚震 +1 位作者 张萌 刘忠华 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期539-548,共10页
为了研究中空波纹夹层钢管混凝土柱的抗震性能,以轴压比、空心率、长细比和截面形式为试验参数,开展了中空波纹夹层钢管混凝土柱的拟静力试验,分析了试件的破坏模式、承载能力、延性与耗能能力、刚度退化和强度退化等性能指标.结果表明... 为了研究中空波纹夹层钢管混凝土柱的抗震性能,以轴压比、空心率、长细比和截面形式为试验参数,开展了中空波纹夹层钢管混凝土柱的拟静力试验,分析了试件的破坏模式、承载能力、延性与耗能能力、刚度退化和强度退化等性能指标.结果表明:中空波纹夹层钢管混凝土柱的水平承载力较高,滞回曲线饱满,无明显捏缩现象,延性和耗能能力良好,同级循环荷载作用下性能稳定;试件的破坏模式为延性破坏,具体表现为柱底钢管鼓曲变形、混凝土压溃、局部缺陷处管壁撕裂;空心率较小的试件承载力较高,耗能能力较强;当长细比由20增至30时,试件位移延性系数降低了47.49%,承载力也明显下降;随着轴压比的增大,试件耗能能力逐渐降低. 展开更多
关键词 中空波纹夹层钢管混凝土柱 抗震性能 拟静力试验 延性 耗能
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圆形中空夹层钢管混凝土构件纯扭性能数值研究
11
作者 赵雪飞 郑娟荣 卢同平 《混凝土》 北大核心 2025年第8期25-31,共7页
为研究圆形中空夹层钢管混凝土构件的纯扭性能,采用被验证的ABAQUS有限元模拟方法,分析了各影响参数对其受扭性能的影响规律,并揭示了其纯扭工作机理和各部分的应力状态。结果表明:外钢管强度、内外钢管厚度、空心率和长细比是影响其受... 为研究圆形中空夹层钢管混凝土构件的纯扭性能,采用被验证的ABAQUS有限元模拟方法,分析了各影响参数对其受扭性能的影响规律,并揭示了其纯扭工作机理和各部分的应力状态。结果表明:外钢管强度、内外钢管厚度、空心率和长细比是影响其受扭性能的关键参数,其抗扭承载力随着外钢管强度、内外钢管厚度和空心率的提高而显著提高;抗扭刚度随着长细比的增大而降低。受扭全过程可分为弹性、弹塑性和塑性强化3个主要阶段。外钢管处于环向受拉、纵向受拉和面内受剪的复合应力状态,内钢管处于环向受压、纵向受拉和面内受剪的复合应力状态,夹层混凝土则处于面内受剪和纵向受压的复合应力状态。经验证,技术规程T/CCES 7—2020中的抗扭承载力计算方法对于计算不同长细比的构件仍具有良好的精确度。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土构件 有限元模型 受扭性能 工作机理 抗扭承载力
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中空夹层钢管混凝土构件弯-扭承载力性能研究
12
作者 胡勤 罗传辉 龚平 《混凝土》 北大核心 2025年第6期11-16,22,共7页
基于ABAQUS有限元分析,对中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的弯-扭复合受力性能进行了研究,得到了构件的弯矩-侧向位移和扭矩-扭转角关系曲线,分析了其破坏模式,并研究了各个关键参数对其弯-扭性能的影响规律。研究结果表明:构件的破坏模... 基于ABAQUS有限元分析,对中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的弯-扭复合受力性能进行了研究,得到了构件的弯矩-侧向位移和扭矩-扭转角关系曲线,分析了其破坏模式,并研究了各个关键参数对其弯-扭性能的影响规律。研究结果表明:构件的破坏模式与弯扭比相关,根据不同弯扭比,可分为弯曲型、扭转型和弯曲-扭转型3种典型的破坏模式。随着弯扭比的增大,构件的抗弯承载力提高,其抗扭承载力降低,但其抗弯和抗扭刚度基本保持不变。构件在弯-扭复合受力下的全过程可分为弹性、弹塑性和塑性3个主要阶段。钢管强度、钢管径厚比和空心率是影响构件的抗弯和抗扭承载力的主要参数,而混凝土强度对其影响相对较小。不同影响参数下构件的M/M_(u)-T/T_(u)相关性基本一致,提出的弯-扭承载力计算式具有较高的精确度。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 弯-扭性能 受力机理 弯-扭承载力关系
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方中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭性能研究
13
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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中空角钢-钢管混凝土叠合柱轴压性能研究
14
作者 张波 秦笑笑 徐光朋 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期627-635,共9页
目的研究中空角钢-钢管混凝土叠合柱的轴压性能,给出相应的轴压承载力简化计算公式。方法采用有限元法对叠合构件荷载-应变关系计算,与已有试验数据对比验证;在此基础上,分析叠合构件破坏模态、内力分布以及接触应力等工作机理;以不同... 目的研究中空角钢-钢管混凝土叠合柱的轴压性能,给出相应的轴压承载力简化计算公式。方法采用有限元法对叠合构件荷载-应变关系计算,与已有试验数据对比验证;在此基础上,分析叠合构件破坏模态、内力分布以及接触应力等工作机理;以不同材料强度下空心率和含钢率为主要参数分析叠合柱轴压承载力。结果空心率由30%增加至50%和70%时,叠合柱极限承载力分别降低了9.64%和22.69%;含钢率由5.0%增加至6.0%和7.0%时,叠合柱极限承载力分别增大了8.72%和16.21%。引入混凝土强度增强系数k后得到的轴压承载力公式计算结果与有限元结果最大误差为2.8%,简化计算公式可以较好地预测构件轴压承载力。结论中空角钢-钢管混凝土叠合柱具有较好的轴压承载能力,可满足工程应用。 展开更多
关键词 中空角钢-钢管混凝土叠合柱 轴压性能 混凝土强度增强系数 承载力简化计算
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中空夹层钢管钢渣混凝土T形节点抗震性能研究
15
作者 曾武华 王伟 +3 位作者 陈庆熠 王军芳 吴应雄 卓卫东 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1023-1032,共10页
将钢渣混凝土灌入中空夹层钢管混凝土结构,充分利用钢渣混凝土的微膨胀性和中空夹层内外钢管对混凝土的约束作用,有效解决了钢渣混凝土工程应用中的安定性问题。以混凝土类型、空心率、支主管直径比和轴压比为参数变量,共进行了5个中空... 将钢渣混凝土灌入中空夹层钢管混凝土结构,充分利用钢渣混凝土的微膨胀性和中空夹层内外钢管对混凝土的约束作用,有效解决了钢渣混凝土工程应用中的安定性问题。以混凝土类型、空心率、支主管直径比和轴压比为参数变量,共进行了5个中空夹层钢管混凝土T形节点试件(1个普通混凝土试件、4个钢渣混凝土试件)拟静力试验研究。试验结果表明:与灌注普通混凝土相比,灌注钢渣混凝土对试件节点承载力影响不大,但位移延性和耗能能力明显增加,提高幅度分别达69.46%和48.20%;当空心率从0.3增大到0.5时,试件位移延性系数提高9.69%;当支主管直径比从0.40增大到0.68时,位移延性系数提高82.44%;当轴压比从0.1增大到0.2时,试件位移延性系数降低17.98%。建立有限元模型对试件的滞回性能进行了模拟,模拟结果与试验结果基本符合,验证了所建有限元模型的有效性。进而开展了节点承载力影响参数分析,得到最佳空心率为70%左右。钢渣在钢管混凝土结构中应用,可大幅提高其抗震性能。 展开更多
关键词 抗震性能:中空夹层钢管混凝土 钢渣混凝土 滞回特性 拟静力试验
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方中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能 被引量：2
16
作者 李明伦 任庆新 +1 位作者 王庆贺 丁纪楠 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期35-43,共9页
目的 基于方中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能有限元分析,阐述轴压长柱受力状态,提出轴压承载力计算方法。方法 建立并验证方中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,定义荷载-变形曲线上6个力学特征点,分析不同特征点处柱中部截面应... 目的 基于方中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能有限元分析,阐述轴压长柱受力状态,提出轴压承载力计算方法。方法 建立并验证方中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,定义荷载-变形曲线上6个力学特征点,分析不同特征点处柱中部截面应力分布。研究材料强度、配筋率、空心率、截面径宽比、钢管径厚比及长细比等因素对叠合长柱轴压性能的影响。运用叠加法和折减法计算长柱轴压稳定承载力。结果 方中空夹层钢管混凝土叠合长柱力学性能良好,轴压性能受外钢管径厚比、外部混凝土强度以及长细比影响显著;综合叠加法与折减法计算的叠合长柱轴压承载力与有限元计算结果之比的平均值和标准差分别为1.013和0.038。结论 方中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有较好的轴压性能,基于叠加与折减理论提出的计算公式可较好地计算其轴压承载力。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 叠合长柱 有限元 轴压性能 轴压承载力
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钢管混凝土叠合柱-H型钢梁外套筒式连接节点抗震性能和参数分析 被引量：2
17
作者 李晨帆 杨锋 《上海大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期1053-1066,共14页
建立了钢管混凝土(concrete filled steel tube,CFST)叠合柱-H型钢梁外套筒式连接节点的有限元(finite element,FE)模型.考虑混凝土在循环荷载下的损伤以及钢材的包辛格效应,参照已有的试验数据研究了节点抗震性能及破坏机制,并对影响... 建立了钢管混凝土(concrete filled steel tube,CFST)叠合柱-H型钢梁外套筒式连接节点的有限元(finite element,FE)模型.考虑混凝土在循环荷载下的损伤以及钢材的包辛格效应,参照已有的试验数据研究了节点抗震性能及破坏机制,并对影响节点抗震性能的重要参数进行了分析.研究结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合良好,节点滞回曲线饱满,延性系数介于3.17~4.19之间,等效黏滞阻力系数介于0.211~0.326之间;外套筒厚度会显著影响节点破坏形式,随着套筒厚度的增加节点域变形改善,破坏截面由节点外移至梁端截面;减小套筒宽厚比和增加套筒高度可以改善节点滞回性能,提高节点刚度;增加肋板厚度和高度与节点承载力和刚度呈正相关.为了保证外套筒式节点达到刚性节点要求,建议套筒宽厚比不大于25,套筒高度不小于套筒宽度的150%,加强肋板厚度不小于梁翼缘厚度,加强肋板高度不小于梁翼缘宽度的50%. 展开更多
关键词 钢管混凝土叠合柱 外套筒式连接节点 抗震性能 有限元分析 参数分析
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HDFRC-钢管-混凝土叠合柱的轴压性能 被引量：1
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作者 彭彪 胡红松 吉云鹏 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期986-995,共10页
提出了一种新型高延性纤维混凝土(HDFRC)-钢管-混凝土(HDCSTC)叠合柱,研究了螺杆列数、螺杆强度和螺母类型对HDCSTC叠合柱轴压性能的影响.结果表明:增加螺杆列数能够有效改善试件的峰值后延性;螺杆强度增加,对1列螺杆试件的延性无显著影... 提出了一种新型高延性纤维混凝土(HDFRC)-钢管-混凝土(HDCSTC)叠合柱,研究了螺杆列数、螺杆强度和螺母类型对HDCSTC叠合柱轴压性能的影响.结果表明:增加螺杆列数能够有效改善试件的峰值后延性;螺杆强度增加,对1列螺杆试件的延性无显著影响,对2列螺杆试件的延性影响较大;吊环螺母能够与外侧高延性纤维混凝土建立有效拉结,改善试件的峰值后性能;HDCSTC叠合柱具有与钢筋混凝土柱同等优异的轴压性能,且施工方便无技术限制,值得推广使用. 展开更多
关键词 钢管-混凝土叠合柱 高延性纤维混凝土 轴压性能 延性
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方中空夹层钢管混凝土偏心受压柱力学性能的研究 被引量：56
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作者 陶忠 韩林海 黄宏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期33-40,51,共9页
以长细比和偏心率为变化参数 ,共进行了十二个方中空夹层钢管混凝土偏心受压构件的试验研究。在确定组成方中空夹层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 ,利用数值解法对方中空夹层钢管混凝土压弯构件的荷载 变形... 以长细比和偏心率为变化参数 ,共进行了十二个方中空夹层钢管混凝土偏心受压构件的试验研究。在确定组成方中空夹层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 ,利用数值解法对方中空夹层钢管混凝土压弯构件的荷载 变形全过程关系进行了分析 ,理论分析结果与试验结果吻合较好。最后 。 展开更多
关键词 方中空夹层钢管混凝土柱 偏心率 荷载-位移曲线 承载能力 偏心受压柱 力学性能
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圆中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究 被引量：78
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作者 陶忠 韩林海 黄宏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期41-51,共11页
分别进行了十四个轴心受压构件和十二个偏心受压构件的试验研究 ,二种构件的试验参数分别为钢管径厚比和空心率 ,构件长细比和偏心率。在确定组成圆中空夹层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 ,利用数值解法对圆... 分别进行了十四个轴心受压构件和十二个偏心受压构件的试验研究 ,二种构件的试验参数分别为钢管径厚比和空心率 ,构件长细比和偏心率。在确定组成圆中空夹层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 ,利用数值解法对圆中空夹层钢管混凝土轴压和压弯构件的荷载 -变形关系进行了全过程分析 ,分析结果与试验结果吻合良好。最后在参数分析的基础上 ,提供了圆中空夹层钢管混凝土轴压和压弯构件承载力实用验算方法。 展开更多
关键词 中空夹层 钢管混凝土 轴压 偏压 荷载-变形关系 承载力
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