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火灾下中空钢管混凝土叠合短柱力学性能
1
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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中空钢管混凝土叠合柱偏压力学性能研究 被引量：7
2
作者 任庆新 丁纪楠 +1 位作者 李明伦 娄贺清 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期35-42,共8页
目的研究中空钢管混凝土叠合柱偏压力学性能,并提出承载力简化计算公式。方法采用有限元软件对不同破坏模式下典型构件的荷载-挠度曲线进行分析,定义5个特征点,研究不同特征点处和不同破坏模式下试件的工作机理;通过改变偏心率、钢管直... 目的研究中空钢管混凝土叠合柱偏压力学性能,并提出承载力简化计算公式。方法采用有限元软件对不同破坏模式下典型构件的荷载-挠度曲线进行分析,定义5个特征点,研究不同特征点处和不同破坏模式下试件的工作机理;通过改变偏心率、钢管直径研究构件约束机理以及荷载-挠度曲线,最后采用叠加理论和极限平衡理论提出中空钢管混凝土叠合柱偏压承载力简化计算公式。结果钢管直径由60 mm增至100 mm和140 mm时,构件极限荷载分别降低0.4%和5.8%;偏心率由0.2增至0.5时,极限承载力降低33%,混凝土对内部钢管的约束作用逐渐提高;建议的承载力简化计算公式计算结果与试验结果吻合较好。结论中空钢管混凝土叠合柱在减轻自重的条件下具有较好的承载能能力和延性,可以满足工程需要。 展开更多
关键词 中空钢管混凝土叠合柱 有限元模型 偏压 工作机理 承载力计算
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中空钢管混凝土风力机塔架静动力特性研究 被引量：1
3
作者 顾荣蓉 蔡新 +1 位作者 朱杰 潘盼 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期67-70,共4页
为了探索风力机塔架的新型结构形式,提出了中空钢管混凝土塔架技术,应用静动力数值计算验证其合理性和可靠性,建立了1.5MW的中空钢管混凝土新型风力机塔架的有限元模型,考虑不同的荷载工况,对该新型塔架和传统钢塔架进行静力和模态分析... 为了探索风力机塔架的新型结构形式,提出了中空钢管混凝土塔架技术,应用静动力数值计算验证其合理性和可靠性,建立了1.5MW的中空钢管混凝土新型风力机塔架的有限元模型,考虑不同的荷载工况,对该新型塔架和传统钢塔架进行静力和模态分析,比较了两者的计算结果,分析表明:该新型塔架具有良好的结构性能,塔架的侧移和应力有明显改善,可为该类塔架的结构设计提供参考. 展开更多
关键词 中空钢管混凝土技术 风力机塔架 静力分析 模态分析
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圆中空钢管混凝土叠合构件纯弯性能研究 被引量：5
4
作者 任庆新 魏秋宇 丁纪楠 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期437-444,共8页
目的对圆中空钢管混凝土叠合构件纯弯性能进行有限元分析,为该类构件设计提供计算依据。方法首先利用已有试验验证模型的准确性;其次应用有限元软件ABAQUS对典型构件的弯矩-挠度曲线进行分析,定义4个特征点,研究不同特征点处试件的工作... 目的对圆中空钢管混凝土叠合构件纯弯性能进行有限元分析,为该类构件设计提供计算依据。方法首先利用已有试验验证模型的准确性;其次应用有限元软件ABAQUS对典型构件的弯矩-挠度曲线进行分析,定义4个特征点,研究不同特征点处试件的工作机理,分析不同参数对构件抗弯承载力的影响;最后应用叠加原理和极限平衡原理推导出圆中空钢管混凝土叠合构件纯弯承载力简化计算公式。结果钢管直径由80 mm增加到100 mm、120 mm,即空心率由0.137增加到0.221、0.325时,承载力分别降低了5.2%和19.5%;建议的纯弯承载力简化公式计算结果与试验结果吻合良好。结论圆中空钢管混凝土叠合构件在减轻自重的条件下具有较好的承载能力和延性,可以满足工程需要。 展开更多
关键词 圆中空钢管混凝土叠合构件 纯弯性能 有限元模拟 工作机理 承载力计算
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圆中空钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究 被引量：4
5
作者 任庆新 魏秋宇 +2 位作者 王鹏 李永进 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期410-417,共8页
目的建立圆中空钢管混凝土(CHCCFST)叠合长柱轴心受压有限元模型,分析关键参数对其力学性能的影响,为该类叠合构件轴压承载力的计算提供依据。方法首先通过现有试验数据对有限元模型的准确性与合理性进行检验;其次利用有限元模型对典型C... 目的建立圆中空钢管混凝土(CHCCFST)叠合长柱轴心受压有限元模型,分析关键参数对其力学性能的影响,为该类叠合构件轴压承载力的计算提供依据。方法首先通过现有试验数据对有限元模型的准确性与合理性进行检验;其次利用有限元模型对典型CHCCFST叠合长柱轴压性能的荷载-柱中挠度曲线特征点进行分析,揭示不同参数下CHCCFST叠合长柱的轴压工作机理;最后基于现有规范中的稳定系数φ提出CHCCFST叠合长柱轴心受压承载力的简化计算公式。结果混凝土强度(f_(cu))和长细比(λ)是影响圆中空钢管混凝土叠合长柱轴压性能的关键参数;当混凝土强度等级由C40增加到C60与C80时,叠合长住轴压承载力分别增加了42.4%和62.8%;当叠合柱长细比由36减少到30与24时,叠合长住轴压承载力分别增加了31.5%和44.4%;CHCCFST叠合长柱轴压承载力简化计算结果与有限元和试验结果均符合较好。结论圆中空钢管混凝土叠合长柱在轴心受压作用下具有较好的承载能力和刚度,是一种满足实际工程需要的新型叠合构件。 展开更多
关键词 圆中空钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 有限元分析 轴压承载力计算
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轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱耐火性能研究 被引量：1
6
作者 张波 徐光朋 +1 位作者 任庆新 秦笑笑 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期615-623,共9页
目的解析轴压下三面受火的中空钢管混凝土叠合长柱的力学行为,建议耐火极限简化计算公式。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱温度场和力学分析模型,研究轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱的温... 目的解析轴压下三面受火的中空钢管混凝土叠合长柱的力学行为,建议耐火极限简化计算公式。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱温度场和力学分析模型,研究轴压下三面受火中空钢管混凝土叠合长柱的温度场分布、破坏模态、变形特点、内力分布等,分析空心率、截面边长、荷载比和长细比对中空钢筋混凝土柱耐火极限的影响。结果在高温下中空钢管混凝土叠合长柱发生了内力重分布;截面边长由300 mm分别增加至600 mm、900 mm和1200 mm时,构件耐火极限分别增长了131.83%、221.81%和312.02%;长细比由22增加至44和66时,构件耐火极限分别降低了25.46%和62.77%;荷载比由0.4分别增加至0.5、0.6和0.7时,构件耐火极限分别降低了39.03%、65.71%和85.54%。结论中空钢管混凝土叠合柱的耐火性能优于中空钢筋混凝土柱,提出的耐火极限简化计算公式与有限元模型计算结果吻合程度较好。 展开更多
关键词 轴压 三面受火 中空钢管混凝土叠合长柱 有限元分析 耐火性能
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火灾后方中空钢管混凝土柱滞回性能有限元分析 被引量：2
7
作者 刘晓 徐建烨 王伊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期92-97,共6页
为研究火灾后方中空夹层钢管混凝土柱的滞回性能,采用合理的本构关系,建立有限元模型,分析参数有受火时间、轴压比、混凝土强度、空心率,并与相应试验结果进行比较,承载能力、滞回曲线以及破坏模态吻合较好。同时对火灾后方中空夹层钢... 为研究火灾后方中空夹层钢管混凝土柱的滞回性能,采用合理的本构关系,建立有限元模型,分析参数有受火时间、轴压比、混凝土强度、空心率,并与相应试验结果进行比较,承载能力、滞回曲线以及破坏模态吻合较好。同时对火灾后方中空夹层钢管混凝土柱滞回性能进行机理分析,结果表明:混凝土强度对滞回曲线影响不明显,分析滞回骨架曲线得知承载力随着构件受火时间增加、轴压比的增大,空心率减小而减小。随着受火时间的增加,空心率的增大,构件的滞回耗能能力更好。 展开更多
关键词 火灾后 滞回性能 方中空夹层钢管混凝土 有限元 空心率
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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究
8
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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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
9
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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中空夹层钢管混凝土构件弯-扭承载力性能研究
10
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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中空夹层铝管-混凝土-钢管组合构件受弯试验
11
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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中空夹层钢管钢渣混凝土T形节点抗震性能研究
12
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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中空波纹夹层钢管混凝土柱抗震性能拟静力试验研究
14
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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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究
15
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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圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱偏压性能分析
16
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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中空夹层钢管混凝土构件轴压性能有限元分析 被引量：1
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作者 张晓燕 郜致峣 +1 位作者 白鹏坤 刘世明 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第4期115-121,共7页
为探明中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件轴压性能的影响因素,在已有钢管混凝土柱轴压试验基础上,构建数值分析模型,开展长径比、空心率、内钢管壁厚、夹层混凝土抗压强度等参数对中空夹层钢管混凝土构件轴压性能的影响规律的研究。研究结... 为探明中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件轴压性能的影响因素,在已有钢管混凝土柱轴压试验基础上,构建数值分析模型,开展长径比、空心率、内钢管壁厚、夹层混凝土抗压强度等参数对中空夹层钢管混凝土构件轴压性能的影响规律的研究。研究结果表明:研究参数范围内,轴压极限承载力随内钢管壁厚、夹层混凝土强度的增大,空心率、长径比的减小而增大。内钢管壁厚增大1 mm,轴压极限承载力提高2.9%~3.7%,承载力增长系数增大约0.7%;混凝土强度从C40增加到C90,圆截面试件轴压承载力增大了68%;方截面试件轴压承载力增大了53%;空心率每增大0.1,轴压极限承载力降低3.4%~8.7%,承载力增长系数减小约5%;圆截面试件长径比从2.2增大到7.2,承载力下降了3%。方截面试件长径比从2.2增大到5.7,承载力下降10%。长径比对构件的极限承载力影响,明显低于空心率、内钢管壁厚和内填混凝土强度对构件极限承载力的影响程度。随着试件长径比的增加,试件承载力峰值有所下降,但其承载力达到峰值时的位移量不断增大,表明构件延性有所提高。随内填混凝土强度的提高,试件的承载力峰值和达到峰值时的位移都有所提高,说明增大内填混凝土强度在提高钢管混凝土承载力的同时还能改善试件的延性性能。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 有限元 承载力 轴压性能 空心率 延性
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自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩地震易损性分析
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作者 梁晓 姜浩然 李芳芳 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期613-628,共16页
为评估自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土(Concrete-filled Double Skin Steel Tubular,CFDST)桥墩在地震动作用下的易损性,本研究基于现有的低周反复荷载试验数据,采用有限元分析方法,选用墩顶水平位移角和残余位移角2个指标作为... 为评估自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土(Concrete-filled Double Skin Steel Tubular,CFDST)桥墩在地震动作用下的易损性,本研究基于现有的低周反复荷载试验数据,采用有限元分析方法,选用墩顶水平位移角和残余位移角2个指标作为评估标准进行定量分析。针对3种不同类型地震动(远场、近场无脉冲和近场有脉冲),分别建立了关于水平位移角和残余位移角2个指标的易损性曲线,并分析了不同损伤指标和地震动类型对其地震易损性的影响。研究结果表明,在自复位预制节段拼装CFDST桥墩地震易损性分析中,仅采用水平位移角作为损伤指标是安全可靠的;相比远场地震动和近场无脉冲型地震动而言,近场脉冲型地震动对自复位预制节段拼装CFDST桥墩的变形和自复位有显著影响。 展开更多
关键词 桥梁抗震 预制节段拼装桥墩 中空夹层钢管混凝土 地震动 地震易损性
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中空角钢-钢管混凝土叠合柱轴压性能研究
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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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方中空夹层钢管混凝土双向偏压构件的承载力计算
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作者 黄宏 赵兵 张安哥 《铁道建筑》 北大核心 2008年第10期120-121,共2页
采用纤维模型法对方中空夹层钢管混凝土双向偏压构件的荷载—变形全过程关系进行了计算;在此基础上,绘出了典型的承载力相关曲面,可供工程设计参考。
关键词 中空钢管混凝土 双向偏压 纤维模型法 承载力
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