内配型钢方钢管混凝土构件压弯剪性能研究 被引量：10

1

作者 王文达 纪孙航 +1 位作者 史艳莉 张宸 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期76-87,共12页

为研究内配型钢方钢管混凝土构件压弯剪复合受力工作机理,完成10个内配型钢方钢管混凝土试件的压弯剪试验研究,考虑剪跨比、轴压比和型钢截面形式对构件承载力和破坏模式的影响。运用有限元对试验结果进行模拟,针对典型算例进行受力机... 为研究内配型钢方钢管混凝土构件压弯剪复合受力工作机理,完成10个内配型钢方钢管混凝土试件的压弯剪试验研究,考虑剪跨比、轴压比和型钢截面形式对构件承载力和破坏模式的影响。运用有限元对试验结果进行模拟,针对典型算例进行受力机理分析,并对影响水平承载力的不同因素进行参数分析和评估。结果表明:内配型钢方钢管混凝土压弯剪试件表现出良好的延性行为,钢管在受压侧产生明显的鼓曲变形,型钢与内部混凝土发挥着共同作用;弱轴加载试件的水平承载力比强轴加载试件平均降低13%,设置加劲肋后构件的水平承载力平均提高21%;整个加载过程中轴向荷载发生重分布,混凝土承担的水平荷载和轴向荷载最多;型钢与混凝土的相互作用力分布不均匀,受压区型钢翼缘与混凝土的相互作用更强。保持轴压比不变,当剪跨比小于0.8时,构件的水平承载力随着剪跨比的减小大幅提高;当轴压比不超过0.4时,轴力的存在可以提高构件的水平承载力。 展开更多

关键词 内配型钢方钢管混凝土 压弯剪 破坏形态 剪跨比 受力机理

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内配型钢方钢管混凝土柱非均匀受火的耐火性能 被引量：2

2

作者 韩祎 毛文婧 王文达 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期149-157,共9页

在实际工程中,由于柱所处位置的不同,会形成单面受火、相对或相邻两面受火和三面受火等非均匀的受火边界条件。采用ABAQUS软件,计算了内配型钢方钢管混凝土柱非均匀受火时的温度场和耐火极限,发现非均匀受火时由于温度场分布的不均匀将... 在实际工程中,由于柱所处位置的不同,会形成单面受火、相对或相邻两面受火和三面受火等非均匀的受火边界条件。采用ABAQUS软件,计算了内配型钢方钢管混凝土柱非均匀受火时的温度场和耐火极限,发现非均匀受火时由于温度场分布的不均匀将会产生附加偏心距和附加挠度,其受火性能有别于均匀受火;同时,还计算了构件跨中接触应力和参数的变化。结果表明,柱的截面尺寸和细长比对柱的非均匀火承火能力影响较为显著。 展开更多

关键词 内配型钢方钢管混凝土 非均匀受火 数值模拟 ABAQUS 承载力影响系数

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环梁式方钢管约束型钢混凝土柱-梁端削弱型节点抗震性能研究

3

作者 董晓辉 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第5期22-31,共10页

对环梁式方钢管约束型钢混凝土(SRC)柱-狗骨式梁端削弱型节点的抗震性能进行数值分析。在验证有限元模型正确性的基础上,详细分析新型节点在低周循环荷载作用下的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线,研究梁端削弱位置、削弱长度、削弱深度、... 对环梁式方钢管约束型钢混凝土(SRC)柱-狗骨式梁端削弱型节点的抗震性能进行数值分析。在验证有限元模型正确性的基础上,详细分析新型节点在低周循环荷载作用下的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线,研究梁端削弱位置、削弱长度、削弱深度、梁柱线刚度比和柱轴压比对节点抗震性能的影响。结果表明,在梁端削弱合理参数取值范围内,环梁式方钢管约束SRC柱-RBS型节点抗震性能良好,梁端削弱区域形成塑性铰并远离节点区,有效地保护节点域,满足“强节点,弱构件”的抗震设防要求;梁端削弱参数对混凝土环梁的开裂程度有较大影响;节点承载力、延性及耗能性能均随梁柱线刚度比的增大而显著增大,但梁柱线刚度比增至0.56时,节点区混凝土破坏较为严重;随着柱轴压比的增大,试件的最大承载力和延性均降低,建议柱轴压比小于0.70;提出梁端削弱参数的合理取值范围,以供工程应用参考。 展开更多

关键词 方钢管约束型钢混凝土柱 混凝土环梁 RBS型节点 抗震性能 有限元分析

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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱抗震性能试验研究 被引量：1

4

作者 马辉 胡杰江 +1 位作者 赖志强 刘方达 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4161-4174,共14页

为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性... 为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性能指标的影响。研究结果表明:在反复水平荷载作用下组合柱呈现典型的压弯塑性铰破坏模式。组合柱的荷载-位移滞回曲线呈饱满“纺梭形”,具有较好的耗能能力。再生粗骨料取代率对组合柱的承载力的影响较小,随着再生粗骨料取代率的增加,组合柱的延性和耗能能力逐渐下降,延性和耗能能力最大分别下降7.83%和7.6%,组合柱试件承载力先升高后下降,承载力最大变化幅值为1.98%,影响幅值较小。随着方钢管宽厚比的减小或型钢配钢率的提高,组合柱的承载力和延性均得到提高,宽厚比从100降至33,承载力提高了57.44%,而型钢配钢率从4.2%增长至6.3%,承载力和延性则分别提高了21.45%和20.44%,说明方钢管宽厚比和型钢配钢率对组合柱抗震性能影响较大。另外,增大轴压比对组合柱试件的抗震性能不利,随着轴压比的增大,组合柱的滞回曲线饱满度下降,延性降低,轴压比从0.2提高到0.6,延性降低了11.11%。研究结论可为方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 再生混凝土 型钢混凝土 方钢管混凝土柱 低周反复荷载 抗震性能

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内配型钢的方钢管再生混凝土短柱轴压承载力分析 被引量：2

5

作者 刘坚 张鹏程 +5 位作者 刘长江 田勇 任达 曾嵘森 柏宇翔 陈盼盼 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第10期1-5,共5页

将内配型钢的方钢管再生混凝土截面等效为截面面积、含钢率相等的圆钢管再生混凝土截面,同时引入等效约束折减系数ψ与再生混凝土强度折减系数γu,对内配型钢的方钢管再生混凝土短柱轴压承载力进行理论分析,分析过程中运用了极限分析法... 将内配型钢的方钢管再生混凝土截面等效为截面面积、含钢率相等的圆钢管再生混凝土截面,同时引入等效约束折减系数ψ与再生混凝土强度折减系数γu,对内配型钢的方钢管再生混凝土短柱轴压承载力进行理论分析,分析过程中运用了极限分析法和双剪统一强度理论,考虑了等效圆钢管型钢再生混凝土短柱内径厚比、套箍系数、型钢配钢率以及再生粗骨料取代率等因素对轴压承载力的影响,提出了一套适用于内配型钢的方钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算式。在理论推导的基础上,将计算式计算结果与相关试验数据进行对比,吻合良好,验证了承载力计算式的有效性。研究结论可为此类构件承载力计算提供理论依据。 展开更多

关键词 方钢管再生混凝土 型钢 配钢率 再生粗骨料取代率 轴压承载力

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长期荷载作用对内配工字型钢方钢管混凝土轴压短柱力学性能影响

6

作者 赵萌萌 史艳莉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期122-130,共9页

利用ABAQUS建立考虑长期荷载作用的内配工字型钢方钢管混凝土轴压短柱数值分析模型.通过与已有试验数据对比,验证建模方法的可行性.在此基础上对该类新型组合柱进行力学性能分析,同时与不考虑长期荷载作用的结果进行对比.最后,分析长期... 利用ABAQUS建立考虑长期荷载作用的内配工字型钢方钢管混凝土轴压短柱数值分析模型.通过与已有试验数据对比,验证建模方法的可行性.在此基础上对该类新型组合柱进行力学性能分析,同时与不考虑长期荷载作用的结果进行对比.最后,分析长期荷载比、混凝土强度、钢管含钢率、型钢含钢率等对长期荷载作用下构件变形和承载力的影响规律.结果表明:长期荷载使组合柱中钢管和型钢提前进入塑性屈服,增大组合柱达到极限承载力时二者与混凝土的接触应力,改善其对混凝土的约束作用,使组合柱极限承载力提高,对应应变增大.参数分析表明:混凝土强度提高增大了长期荷载对组合柱的影响,钢管含钢率和型钢含钢率的增加使长期荷载影响减弱. 展开更多

关键词 长期荷载 方钢管混凝土柱 内配工字型钢 轴压 力学性能

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方钢管混凝土柱-H型钢梁组合节点抗震性能试验 被引量：9

7

作者 阎石 邵鹿峰 +2 位作者 张曰果 綦宝晖 刘福学 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期297-303,共7页

目的研究不同参数下的隔板贯穿式方钢管混凝土柱-H型钢梁组合节点的抗震性能.方法对2组共6个隔板贯穿式方钢管混凝土柱-H型钢梁足尺节点试件进行低周往复荷载试验,并且完成节点的非线性有限元分析,明确各试件的破坏过程及特征,并对节点... 目的研究不同参数下的隔板贯穿式方钢管混凝土柱-H型钢梁组合节点的抗震性能.方法对2组共6个隔板贯穿式方钢管混凝土柱-H型钢梁足尺节点试件进行低周往复荷载试验,并且完成节点的非线性有限元分析,明确各试件的破坏过程及特征,并对节点的承载力、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能指标进行分析.结果隔板贯通节点滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力,同时从强度和刚度退化曲线中可以观察到退化现象,并且满足"强柱弱梁,强节点,弱杆件"的设计原则.结论改变贯穿隔板的厚度对节点的抗震性能、延性性能以及刚度和强度退化影响不是很明显,但是随着隔板厚度的增加节点的抗震性能逐渐增强;改变贯穿隔板的外伸长度对节点的抗震性能有一定的影响. 展开更多

关键词 方钢管混凝土柱 H型钢节点 抗震性能 低周往复试验 有限元分析

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内配型钢的圆钢管混凝土轴压构件的耐火性能 被引量：9

8

作者 韩祎 王景玄 王文达 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期52-59,共8页

在钢管混凝土构件中内置型钢可有效提高整个构件的承载力和耐火性能。采用ABAQUS软件建立了标准火灾下内配型钢的圆钢管混凝土轴压构件的热力耦合数值模型,并与已有研究者完成的试验数据进行了对比验证;在此基础上,计算了火灾作用下该... 在钢管混凝土构件中内置型钢可有效提高整个构件的承载力和耐火性能。采用ABAQUS软件建立了标准火灾下内配型钢的圆钢管混凝土轴压构件的热力耦合数值模型,并与已有研究者完成的试验数据进行了对比验证;在此基础上,计算了火灾作用下该类构件柱顶轴向位移和跨中挠度随升温时间变化的关系曲线,根据破坏特征可以分为升温初期膨胀阶段、轴向压缩阶段和破坏阶段,并确定了该类构件的耐火极限;最后计算了火灾作用下每个组件间的相互作用力和参数分析。结果表明:随着温度的升高,钢管与混凝土、混凝土与型钢之间的接触应力呈降低趋势;火灾荷载比、长细比、钢管含钢率及防火保护层厚度对构件耐火极限影响较为显著。 展开更多

关键词 内配型钢的圆钢管混凝土 轴压构件 耐火性能 接触应力 参数分析

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方钢管型钢再生混凝土组合短柱轴压性能非线性分析 被引量：8

9

作者 马辉 邹昌明 +2 位作者 王德法 胡广宾 董继坤 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期627-634,共8页

在方钢管型钢再生混凝土组合短柱轴心受压试验研究的基础上,选择合理的再生混凝土和钢材本构模型,结合现有结构非线性分析理论,采用Abaqus有限元软件建立该组合短柱的有限元模型,并对该短柱轴压性能进行全过程非线性分析。主要研究其破... 在方钢管型钢再生混凝土组合短柱轴心受压试验研究的基础上,选择合理的再生混凝土和钢材本构模型,结合现有结构非线性分析理论,采用Abaqus有限元软件建立该组合短柱的有限元模型,并对该短柱轴压性能进行全过程非线性分析。主要研究其破坏形态、应力分布及荷载-应变关系曲线,分析再生骨料取代率、方钢管宽厚比、型钢配钢率和再生混凝土强度对该短柱轴压性能的影响规律,并将其与试验结果进行对比,同时对短柱进行有限元参数分析。结果表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好,该有限元模型能较好地模拟方钢管型钢再生混凝土组合短柱轴压性能;组合柱轴向承载力随再生骨料取代率的增加而有所降低,而随方钢管宽厚比、型钢配钢率和再生混凝土强度的增加而增加。总体上看,该组合短柱承载力高,变形能力较好,研究结论可为方钢管型钢再生混凝土组合柱的工程应用提供一定参考。 展开更多

关键词 方钢管型钢再生混凝土 短柱 轴压性能 有限元 非线性

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内配型钢的圆钢管混凝土轴压短柱力学性能分析 被引量：9

10

作者 史艳莉 王亚伟 王文达 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第4期1-7,共7页

在钢管混凝土构件内部配置型钢可显著提高其受力特性。在合理选取材料本构模型的基础上,基于ABAQUS软件建立了内配型钢圆形钢管混凝土短柱荷载-变形全过程分析的数值模型,并与其他研究者完成的相关试验构件结果进行了对比,总体上数值计... 在钢管混凝土构件内部配置型钢可显著提高其受力特性。在合理选取材料本构模型的基础上,基于ABAQUS软件建立了内配型钢圆形钢管混凝土短柱荷载-变形全过程分析的数值模型,并与其他研究者完成的相关试验构件结果进行了对比,总体上数值计算结果和试验结果吻合良好。基于此模型,对其在轴压荷载受力全过程、典型破坏形态以及各部件的荷载分配进行了较全面分析。结果表明:内部型钢的存在可显著提高构件承载力,并有效增强核心混凝土的被动约束效应;型钢截面形式不同,对内部混凝土的约束效果不同,从而引起核心混凝土的应力分布有所不同。本文分析结果可进一步完善内配型钢的圆钢管混凝土构件力学性能的理论研究,也可为相关工程应用提供参考。 展开更多

关键词 轴心受压 数值模拟 内配型钢的圆钢管混凝土 短柱 力学分析

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方钢管型钢再生混凝土偏压柱力学性能非线性有限元分析 被引量：6

11

作者 马辉 陈云冲 +3 位作者 贾梦璐 崔航 赵艳丽 李哲 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2069-2078,共10页

结合方钢管型钢再生混凝土柱偏心受压试验研究,采用ABAQUS软件建立偏压柱有限元模型并进行数值分析,对比计算结果与试验结果,验证模型的合理性,进一步分析参数对该偏压柱受力性能的影响规律。结果表明:偏压柱跨中截面挠度变形明显,构件... 结合方钢管型钢再生混凝土柱偏心受压试验研究,采用ABAQUS软件建立偏压柱有限元模型并进行数值分析,对比计算结果与试验结果,验证模型的合理性,进一步分析参数对该偏压柱受力性能的影响规律。结果表明:偏压柱跨中截面挠度变形明显,构件发生典型的压弯破坏形态;偏心距、长细比或者宽厚比的增加对偏压柱的承载力不利,其中偏心距及长细比对偏压柱承载力的影响最为显著,随着偏心距和长细比的增大,偏压柱承载力最大降幅分别为25%和29%;另外,提高再生混凝土或钢材强度可以有效地增加偏压柱的承载力;同时,偏压柱的延性随钢材强度的提高而增加,随再生混凝土强度的提高而降低;提高再生骨料取代率会降低试件的承载力,全再生混凝土试件的偏压承载力相对于普通混凝土试件降低了17.2%,但对试件的延性影响不明显。基于叠加原理与现有规范,提出了偏压柱承载力实用计算公式,计算值与试验值比值的均值为1.08,方差为0.114,能够满足工程计算要求。 展开更多

关键词 方钢管混凝土 型钢再生混凝土 偏压柱 受力性能 有限元分析

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H型钢连接方钢管混凝土组合异形柱轴压性能试验研究 被引量：6

12

作者 亢景付 张希 闫翔宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第A02期134-141,共8页

为改善现有的单连接板和双连接板方钢管混凝土组合异形柱加工制作中存在的不便之处,提出一种基于H型钢连接的钢管混凝土组合异形柱构造形式;为研究其在轴压荷载作用下的承载力、延性等力学性能指标,进行H型钢连接钢管混凝土组合异形柱... 为改善现有的单连接板和双连接板方钢管混凝土组合异形柱加工制作中存在的不便之处,提出一种基于H型钢连接的钢管混凝土组合异形柱构造形式;为研究其在轴压荷载作用下的承载力、延性等力学性能指标,进行H型钢连接钢管混凝土组合异形柱的轴压试验及数值模拟分析.在验证有限元模型正确性的基础上完成了其与单钢板、双钢板连接钢管混凝土组合异形柱承载力对比分析.结果表明:H型钢连接板对各单肢柱的约束作用较强,保证了异形柱的整体性,各单肢可以更好地协同变形;与单钢板、双钢板连接组合异形柱相比,H型钢连接组合异形柱具有较好的力学性能,其承载力较双钢板提高了10%左右. 展开更多

关键词 H型钢 方钢管混凝土组合异形柱 轴压试验 有限元分析 力学性能

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内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的力学性能 被引量：3

13

作者 史艳莉 张文旭 +1 位作者 贾志路 王文达 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期81-90,共10页

为了研究内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱在生命周期内的受力机理,利用有限元软件ABAQUS建立该类短柱的计算模型,并与已有的相关试验结果进行对比。模型中将钢管初应力和长期荷载作为生命周期内的主要因素进行考虑,分析了内配型钢矩形... 为了研究内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱在生命周期内的受力机理,利用有限元软件ABAQUS建立该类短柱的计算模型,并与已有的相关试验结果进行对比。模型中将钢管初应力和长期荷载作为生命周期内的主要因素进行考虑,分析了内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的荷载-变形全过程曲线、跨中截面各部件纵向应力分布和钢材与混凝土之间的相互作用力;考察了初应力系数、长期荷载比和含钢率对构件承载力和变形的影响规律。结果表明:考虑钢管初应力和长期荷载作用的内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力与一次加载情况下相比变化不明显,但极限承载力对应的纵向应变增长84.2%;在长期持荷阶段,核心混凝土发生卸载现象,其承担的荷载下降了30%左右,再加载阶段又继续承载;钢管与混凝土之间的接触应力在中截面处最大,沿构件长度方向逐渐向两端减小;随着钢管含钢率增大,构件极限承载力增大,变形减小,而型钢含钢率对构件变形影响较小;随着初应力系数和长期荷载比的增大,构件纵向变形增大。 展开更多

关键词 内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱 生命周期 初应力 长期荷载 力学性能

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方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点抗震性能 被引量：7

14

作者 聂少锋 叶梦娜 +2 位作者 武杨凡 丁武侠 朱纪钊 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第2期84-91,共8页

为研究方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点的抗震性能,利用有限元分析软件ABAQUS建立了该节点的有限元模型。通过对已有试验中的圆钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点抗震性能的模拟分析,验证了有限元计算结果的正确性,进而对方钢管约束... 为研究方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点的抗震性能,利用有限元分析软件ABAQUS建立了该节点的有限元模型。通过对已有试验中的圆钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点抗震性能的模拟分析,验证了有限元计算结果的正确性,进而对方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点的受力性能进行了数值模拟分析,研究了该节点在低周循环荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及节点延性;同时考察了柱内型钢含钢率、柱轴压比和环梁配筋率对节点抗震性能的影响。结果表明:方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点的滞回曲线饱满,具有良好的抗震性能;在节点核心区设置环梁后,节点试件的最终破坏模式为梁端形成塑性铰破坏,环梁对节点核心区保护作用明显,满足"强柱弱梁"及"强节点、弱构件"的抗震设计原则;随着柱内型钢含钢率及环梁配筋率的降低,节点试件的最大荷载、延性系数和抗震性能均有所降低,且强度退化加快;轴压比对节点抗震性能影响较大,当轴压比从0.31增加至0.63时,节点试件的延性系数从4.14降低至2.12,最大荷载降幅高达15.16%。 展开更多

关键词 方钢管约束型钢混凝土柱 抗震性能 RC环梁节点 低周循环荷载

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内配十字型钢圆钢管混凝土压弯构件力学性能研究 被引量：1

15

作者 史艳莉 吴星蓉 +1 位作者 王凤 王文达 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第6期119-126,112,共9页

在实际工程中,建筑结构承重柱通常处于同时受到轴向力和水平力的压弯受力状态,本文采用ABAQUS有限元软件以内配十字型钢圆钢管混凝土压弯柱为典型构件,分析了加载路径对其力学性能的影响,讨论了构件的破坏模态、各组成部件的截面应力、... 在实际工程中,建筑结构承重柱通常处于同时受到轴向力和水平力的压弯受力状态,本文采用ABAQUS有限元软件以内配十字型钢圆钢管混凝土压弯柱为典型构件,分析了加载路径对其力学性能的影响,讨论了构件的破坏模态、各组成部件的截面应力、应变变化规律,同时提出构件的荷载-挠度关系曲线。结果表明:加载路径对力学性能几乎无影响,整个加载过程中构件大致能保持平截面变形,满足平截面假定,构件的挠度曲线近似为正弦半波曲线。最后对影响组合柱压弯性能的主要因素进行了参数分析,发现长细比对其影响较为显著,可为该类构件压弯承载力计算表达式的简化提供参考。 展开更多

关键词 内配型钢钢管混凝土 压弯性能 荷载分配 数值模拟 有限元分析

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相邻两面受火的内配型钢钢管混凝土柱的耐火极限 被引量：3

16

作者 韩祎 王景玄 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期142-147,共6页

在实际工程中,由于柱子所处位置及墙体的吸热作用,柱子的受火边界发生改变,形成单面受火、相对或相邻两面受火和三面受火等非均匀的受火边界条件.基于ABAQUS有限元平台,计算内配型钢钢管混凝土柱在相邻两面受火条件下的耐火极限,剖析在... 在实际工程中,由于柱子所处位置及墙体的吸热作用,柱子的受火边界发生改变,形成单面受火、相对或相邻两面受火和三面受火等非均匀的受火边界条件.基于ABAQUS有限元平台,计算内配型钢钢管混凝土柱在相邻两面受火条件下的耐火极限,剖析在受火过程中应力与应变的变化及发展情况,发现相邻两面受火时侧向挠曲变形有别于四面受火;最后,对影响耐火极限的主要因素进行参数分析.结果表明:火灾荷载比、长细比、荷载偏心率对耐火极限的影响较为显著,而钢管含钢率、型钢含钢率及保护层厚度对其影响不大. 展开更多

关键词 内配型钢钢管混凝土柱 相邻两面受火 耐火性能 ABAQUS 参数分析

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相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱抗火性能 被引量：1

17

作者 张玉琢 刘雨杰 吕学涛 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期91-98,共8页

为研究相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱的耐火极限,运用ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用下方钢管约束型钢混凝土柱的有限元模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,用已有的相关试验进行验证,并分析了截面温度场和力学性能... 为研究相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱的耐火极限,运用ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用下方钢管约束型钢混凝土柱的有限元模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,用已有的相关试验进行验证,并分析了截面温度场和力学性能的变化规律。在此基础上分析荷载比、计算长度、型钢含钢率、截面尺寸、混凝土强度等参数对构件耐火极限的影响规律。基于上述规律并结合大量计算结果定量给出了相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱的耐火极限简化计算式。结果表明:荷载比和计算长度对构件耐火极限影响较大,随着荷载比和计算长度的增加,构件的耐火极限呈线性降低;截面尺寸对构件的耐火极限影响较大,随着截面尺寸的增加,构件的耐火极限呈线性增加;随着型钢含钢率的增加,构件的耐火极限增加并不明显;耐火极限计算式计算精度良好,可为相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱抗火设计提供参考。 展开更多

关键词 方钢管约束型钢混凝土柱 相对两面受火 抗火性能 含钢率

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钢管混凝土墩柱结构设计优化与力学性能研究 被引量：3

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作者 黄万朋 侯可可 +3 位作者 赵同阳 刘士磊 姜洪义 袁啸 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期29-43,共15页

为了提高普通钢管混凝土墩柱的承载性能,满足井下巷道高度2.5~3.0m特定条件巷旁支护体的需求,提出了一种内配型钢钢管混凝土墩柱支护体,设计了满足井下巷道尺寸的特定长径比的钢管混凝土墩柱参数。对普通钢管与内配型钢钢管混凝土短柱... 为了提高普通钢管混凝土墩柱的承载性能,满足井下巷道高度2.5~3.0m特定条件巷旁支护体的需求,提出了一种内配型钢钢管混凝土墩柱支护体,设计了满足井下巷道尺寸的特定长径比的钢管混凝土墩柱参数。对普通钢管与内配型钢钢管混凝土短柱力学性能进行试验对比,并对钢管混凝土长柱轴压力学性能进行研究,结果表明:内配型钢钢管混凝土墩柱局部鼓曲现象及核心混凝土的破坏程度较轻,横向和纵向变形均小于普通钢管混凝土墩柱,在受力时破坏行为较为缓慢,延性性能较好;内配型钢钢管混凝土墩柱的极限承载力比普通钢管混凝土墩柱高约500kN;随着钢管管径的增加,钢管混凝土长柱的弹性极限应变为0.1%~0.6%,塑性极限应变为2.0%~6.7%,钢管混凝土长柱的承载能力受长径比的影响而显著降低,其破坏形式为明显的屈曲变形。研究结果可为钢管混凝土墩柱的结构优化和力学性能提升提供参考。 展开更多

关键词 巷道支护 钢管混凝土墩柱 内配型钢 结构优化 长、短柱力学性能

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钢管混凝土中内配钢骨与混凝土黏结性能试验 被引量：4

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作者 赵卫平 雷永旺 +1 位作者 王振兴 朱彬荣 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期121-131,共11页

为研究钢管混凝土中内配钢骨与混凝土黏结性能,共进行了18个钢管混凝土试件的推出试验.研究了两种内配钢骨与混凝土界面黏结机理和黏结应力分布规律,采用正交试验分析获得了各因素对黏结强度的影响规律,并基于实测数据提出了黏结强度经... 为研究钢管混凝土中内配钢骨与混凝土黏结性能,共进行了18个钢管混凝土试件的推出试验.研究了两种内配钢骨与混凝土界面黏结机理和黏结应力分布规律,采用正交试验分析获得了各因素对黏结强度的影响规律,并基于实测数据提出了黏结强度经验计算式.试验结果表明:内配工字型钢和内配钢管的黏结应力-滑移曲线均包括3个阶段,即胶结段、非线性初滑移段和滑移段;影响工字型钢极限黏结强度的因素主次关系为工字型钢截面尺寸、黏结长度、混凝土强度,其极限黏结强度随工字型钢截面尺寸和混凝土强度增大而增大,而随黏结长度增加而减小;影响内配钢管极限黏结强度的因素主次关系为内配钢管截面尺寸、膨胀剂掺量、黏结长度,其极限黏结强度随内配钢管截面尺寸和膨胀剂掺量增大而增大,随黏结长度增大呈减小趋势;峰值荷载下两种钢骨的黏结应力分布曲线均呈负指数分布,其中工字型钢翼缘外侧平均黏结应力约为腹板的1.77倍;钢管混凝土中内配钢管与混凝土黏结性能优于内配工字型钢;与其他学者成果的对比证明本文黏结强度计算式具有较好适用性. 展开更多

关键词 钢管混凝土 黏结-滑移 黏结强度 内配工字型钢 内配钢管

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外包U形钢与混凝土组合梁柱节点在低周往复荷载作用下的抗震性能分析 被引量：8

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作者 周学军 王晓晔 张元植 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期163-168,共6页

对外包U形钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱的连接节点进行有限元分析,采用ANSYS有限元分析软件对组合结构一种节点形式进行三维实体建模,研究其在低周反复荷载作用下的延性性能、耗能能力,得到构件的应力分布、节点的极限承载力、滞回曲... 对外包U形钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱的连接节点进行有限元分析,采用ANSYS有限元分析软件对组合结构一种节点形式进行三维实体建模,研究其在低周反复荷载作用下的延性性能、耗能能力,得到构件的应力分布、节点的极限承载力、滞回曲线等计算结果。结果表明,组合节点承载能力强,刚度大,稳定性好,破坏形式为正截面受弯破坏,但耗能能力不强。 展开更多

关键词 外包U型钢与混凝土组合梁 方钢管混凝土柱 梁柱节点 非线性有限元分析 滞回曲线

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