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局部锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究 被引量：2
1
作者 陈梦成 罗苏昌 +3 位作者 黄宏 方苇 许开成 钱文磊 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期317-329,共13页
钢管混凝土(CFST)在服役环境中被腐蚀,导致其钢结构承载力降低,严重威胁到结构的服役性能和使用寿命。首先,采用机加工车铣方法制作模拟局部锈蚀的人工缺陷,然后以钢管外表面局部环向贯通锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、锈蚀外表面面积... 钢管混凝土(CFST)在服役环境中被腐蚀,导致其钢结构承载力降低,严重威胁到结构的服役性能和使用寿命。首先,采用机加工车铣方法制作模拟局部锈蚀的人工缺陷,然后以钢管外表面局部环向贯通锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、锈蚀外表面面积损失率(简称锈蚀面积损失率,下同)为试验参数,对45根局部锈蚀圆CFST短柱试件进行轴压承载力试验;其次,分析锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、面积损失率和壁厚损失率对锈蚀试件承载力、刚度和延性的影响,揭示锈蚀CFST试件破坏机理和承载力退化机制;最后,针对局部锈蚀圆CFST短柱构件轴压承载力提出一个简化实用计算公式。研究结果表明:各试件具有类似的破坏特征,主要呈明显的腰鼓状破坏,且发生在锈蚀区;随着锈蚀钢管体积损失率增大,锈蚀CFST柱的承载力、刚度和延性均出现不同程度的降低;在锈蚀钢管体积损失率和面积损失率相同的情况下,就局部锈蚀位置影响而言,中部影响最大;就锈蚀程度表征参数影响而言,锈蚀钢管体积损失率影响最大,面积损失率次之,壁厚损失率最小;本文提出的简化实用公式可为圆钢管混凝土构件全寿命设计提供参考依据。 展开更多
关键词 圆钢管混凝土短柱 局部锈蚀 轴压承载力 退化机制
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基于Bayes统计的圆钢管混凝土短柱受压承载力分析 被引量：1
2
作者 吕贝贝 石以霞 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期851-858,共8页
利用贝叶斯统计理论,建立了圆钢管混凝土短柱基于《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)的概率抗压模型。采用无信息先验分布,结合国内外170组钢管混凝土柱抗压试验数据,利用贝叶斯参数剔除法对模型进行简化,得到简化概率抗压模型... 利用贝叶斯统计理论,建立了圆钢管混凝土短柱基于《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)的概率抗压模型。采用无信息先验分布,结合国内外170组钢管混凝土柱抗压试验数据,利用贝叶斯参数剔除法对模型进行简化,得到简化概率抗压模型。研究表明:简化概率抗压模型较规范模型计算压力值更接近试验结果,能合理的进行圆钢管混凝土短柱受压承载力预测及设计。 展开更多
关键词 贝叶斯参数估计 无信息先验分布 圆钢管混凝土短柱 轴心受压 概率模型
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基于压电陶瓷的圆钢管混凝土短柱冲击应力监测模拟研究
3
作者 管文强 刘向东 +1 位作者 李召 杜国锋 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第7期35-39,43,共6页
为研究压电陶传感器在实时监测结构冲击应力方面的可行性,将压电陶瓷片置于圆钢管混凝土短柱中部截面处,利用有限元软件ABAQUS在冲击荷载作用下对圆钢管混凝土短柱进行仿真数值模拟,并将试验结果与仿真模拟结果进行对比,验证了模拟过程... 为研究压电陶传感器在实时监测结构冲击应力方面的可行性,将压电陶瓷片置于圆钢管混凝土短柱中部截面处,利用有限元软件ABAQUS在冲击荷载作用下对圆钢管混凝土短柱进行仿真数值模拟,并将试验结果与仿真模拟结果进行对比,验证了模拟过程中建模及参数选取的正确性。同时通过命令流获取的压电陶瓷片电压值及其理论灵敏度值反推出核心混凝土内部的应力,将此结果与对应点模拟得到的应力值进行分析,最终两者呈线性分布;同时将此应力值与放置混凝土块模拟出的应力值对比分析,得到增幅大体一致的应力时程曲线。研究结果表明,利用压电陶瓷片可以较好地监测冲击作用下核心混凝土内部时变应力。 展开更多
关键词 压电陶瓷 冲击荷载 圆钢管混凝土短柱 数值模拟
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基于共轭先验分布的圆钢管混凝土短柱抗压概率模型分析
4
作者 吕贝贝 谭朝明 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3999-4009,共11页
以圆钢管混凝土轴心受压短柱为研究对象,基于贝叶斯动态信息更新思路建立其共轭概率抗压计算模型。选取《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)、美国钢结构协会规范AISC360-2010以及日本建筑协会规范AIJ-SRC01中圆钢管混凝土短柱... 以圆钢管混凝土轴心受压短柱为研究对象,基于贝叶斯动态信息更新思路建立其共轭概率抗压计算模型。选取《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)、美国钢结构协会规范AISC360-2010以及日本建筑协会规范AIJ-SRC01中圆钢管混凝土短柱受压承载力计算公式作为先验模型,收集国内外有关圆钢管混凝土短柱抗压试验数据为样本信息,选取共轭先验分布为参数的先验分布,应用贝叶斯方法综合先验模型、试验数据两类信息对参数先验分布进行更新,得参数后验分布,从而达到对先验模型的修正,修正后模型即为圆钢管混凝土短柱受压承载力的概率模型。研究表明:基于贝叶斯共轭概率模型得到的圆钢管混凝土短柱受压承载力与试验结果吻合良好,较规范建议设计方法的计算结果更接近试验值。简化模型能合理的进行圆钢管混凝土短柱受压承载力预测及设计。 展开更多
关键词 贝叶斯参数估计 圆钢管混凝土短柱 误差分析 概率模型 抗压强度
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轴压圆钢管混凝土短柱非线性徐变效应分析方法 被引量：1
5
作者 李世伟 杨永清 +1 位作者 蒲黔辉 孙博 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1083-1091,共9页
运用连续介质损伤力学的方法,分析轴压圆钢管混凝土(CFST)短柱在高应力水平下的非线性徐变效应.提出一种新的均匀约束条件下的混凝土塑性损伤本构模型(DPM-UC),以便于模拟高应力下的塑性和损伤演化;以DPM-UC为基础,提出一种新的考虑混... 运用连续介质损伤力学的方法,分析轴压圆钢管混凝土(CFST)短柱在高应力水平下的非线性徐变效应.提出一种新的均匀约束条件下的混凝土塑性损伤本构模型(DPM-UC),以便于模拟高应力下的塑性和损伤演化;以DPM-UC为基础,提出一种新的考虑混凝土徐变三维特性的非线性徐变效应分析理论框架,建立相应的数值分析方法,并嵌入到有限元分析软件ABAQUS中.将不同应力水平下的徐变试验结果与分析结果进行对比,结果显示:当承受较大应力水平时,采用非线性与线性徐变理论的计算结果差异明显,采用非线性徐变理论的预测值与实测值更为接近,验证了所提方法的可靠性与合理性. 展开更多
关键词 结构工程 圆钢管混凝土(CFST)短柱 非线性徐变效应 连续介质损伤力学 ABAQUS二次开发
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冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土轴压短柱力学性能分析 被引量：1
6
作者 吕学涛 张力强 +2 位作者 张童 张玉琢 王锦力 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期40-49,共10页
基于材料强度折减及钢管壁厚折减的方法,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土轴压力学性能采用有限元法进行了研究。基于合理的有限元分析模型,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土柱的破坏模态、轴向荷载-位移关系、钢... 基于材料强度折减及钢管壁厚折减的方法,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土轴压力学性能采用有限元法进行了研究。基于合理的有限元分析模型,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土柱的破坏模态、轴向荷载-位移关系、钢管与混凝土相互作用进行了分析,研究了含钢率、截面尺寸、钢管屈服强度、混凝土轴心抗压强度以及冻融循环-酸雨交替次数对试件轴压极限承载力的影响。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性;冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后轴压圆钢管混凝土短柱的破坏模态与普通试件相似,轴向荷载-位移曲线变化趋势一致,试件均为塑性破坏;圆钢管混凝土轴压短柱随冻融循环-酸雨锈蚀交替次数的增加,材料性能劣化严重,外钢管对核心混凝土约束作用减弱,试件极限承载力明显下降。 展开更多
关键词 冻融循环 酸雨锈蚀 圆钢管混凝土短柱 有限元分析
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圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力有限元分析 被引量：5
7
作者 张玉琢 刘进隆 +1 位作者 徐倩 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4期636-644,共9页
目的研究煤矸石粗骨料不同取代率下的圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的关键影响因素,提出承载力简化计算式,为其工程应用提供理论指导。方法通过ABAQUS建立圆钢管煤矸石混凝土轴压短柱有限元模型,验证模型可靠性,并研究试件的破坏模... 目的研究煤矸石粗骨料不同取代率下的圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的关键影响因素,提出承载力简化计算式,为其工程应用提供理论指导。方法通过ABAQUS建立圆钢管煤矸石混凝土轴压短柱有限元模型,验证模型可靠性,并研究试件的破坏模态、应力分布与荷载分配;在此基础上分析试件在不同取代率下含钢率、钢材屈服强度、混凝土轴心抗压强度对钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的影响。结果不同取代率下,含钢率由4.04%到10.25%、混凝土轴心抗压强度由20 MPa到40 MPa、钢材屈服强度从345 MPa到460 MPa,使构件承载力分别平均提升41.09%、40.72%、12.90%;煤矸石粗骨料100%取代率下构件的轴压承载力下降幅度低于16%。结论圆钢管煤矸石混凝土轴压短柱较普通混凝土柱仍具有较高承载力;不同取代率下含钢率、混凝土轴心抗压强度对试件的轴压承载力影响较为显著;引入煤矸石取代率影响系数的轴压承载力简化计算式与试验值的平均误差率小于6%,可供工程应用参考。 展开更多
关键词 圆钢管混凝土短柱 煤矸石 轴压性能 有限元 简化计算式
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薄壁圆钢管混凝土轴压短柱的极限承载力 被引量：1
8
作者 王秋萍 邢君 《农机化研究》 北大核心 2005年第2期79-81,共3页
针对8根内填两种不同强度混凝土的薄壁钢管混凝土轴压短柱进行试验,通过试验数据的回归分析,提出了薄壁钢管混凝土轴压短柱的极限抗压承载力的实用计算公式,探讨了短柱的径厚比、混凝土强度等级、含钢率等因素对其受力性能的影响。
关键词 极限承载力 回归分析 薄壁圆钢管混凝土轴压短柱 计算公式 径厚比 混凝土强度等级 含钢率
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CFRP包裹带脱空缺陷圆CFST短柱的偏压受力性能 被引量：1
9
作者 李景哲 王静峰 +1 位作者 沈奇罕 盛鸣宇 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期658-665,695,共9页
为了获悉碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)条带对带脱空缺陷圆钢管混凝土(concrete filled steel tube,CFST)短柱的修复加固作用,文章通过ABAQUS软件建立了偏压下CFRP包裹带脱空缺陷圆CFST短柱的数值分析模型... 为了获悉碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)条带对带脱空缺陷圆钢管混凝土(concrete filled steel tube,CFST)短柱的修复加固作用,文章通过ABAQUS软件建立了偏压下CFRP包裹带脱空缺陷圆CFST短柱的数值分析模型,并通过现有试验数据验证了模型的准确性,进而分析了偏心率、钢材强度、混凝土强度、径厚比、CFRP强度、CFRP包裹层数及脱空比等关键参数对偏压构件承载力、破坏模式等基本力学指标的影响规律。研究结果表明:偏压下CFRP包裹带脱空缺陷圆CFST短柱的主要破坏模式包括钢管屈曲、CFRP断裂及混凝土压溃;CFRP条带包裹可以明显提高带脱空缺陷CFST短柱的承载力和延性;构件偏压极限承载力随着钢材强度、混凝土强度及CFRP包裹层数的增加而提高,随着脱空比、径厚比及偏心率的提高而降低。研究结果可为CFRP包裹带脱空缺陷圆CFST柱的设计和应用提供科学依据。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 圆钢管混凝土(CFST)短柱 脱空缺陷 有限元分析 偏压性能
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