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圆钢管约束混凝土柱钢管轴压刚度贡献及时效作用影响分析
1
作者 李甜甜 郭云龙 耿悦 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期181-189,共9页
本文进行了钢管约束混凝土徐变性能试验,分析了时效作用对构件轴向变形的影响;建立并验证了钢管约束混凝土长期性能Abaqus实体有限元分析模型.通过参数分析,系统研究了圆钢管约束钢筋混凝土轴压构件中钢管轴压刚度贡献,以及收缩徐变对... 本文进行了钢管约束混凝土徐变性能试验,分析了时效作用对构件轴向变形的影响;建立并验证了钢管约束混凝土长期性能Abaqus实体有限元分析模型.通过参数分析,系统研究了圆钢管约束钢筋混凝土轴压构件中钢管轴压刚度贡献,以及收缩徐变对不同参数钢管约束混凝土构件钢管轴压刚度贡献的影响,确定了关键影响参数.研究结果表明,钢管约束混凝土轴压构件中,钢管对组合构件轴压刚度贡献显著,其占截面总刚度的比例最高分别可达15.9%.长细比的提高会显著增大钢管轴压刚度,且该影响在低含钢率构件中更为显著.收缩徐变会增大小长细比构件、减小大长细比构件钢管轴压刚度,且影响幅度在高应力水平或高强度混凝土构件中更为显著. 展开更多
关键词 圆钢管约束钢筋混凝土 长期持荷 轴压刚度 有限元法
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装配式圆钢管约束混凝土柱的轴压性能 被引量：2
2
作者 曹兵 陈俊达 +3 位作者 杜怡韩 黄博 黄俊 夏军武 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1017-1027,共11页
为了研究钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能,基于试验研究结果,对钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能进行了有限元分析.首先通过有限元建立了现浇式和装配式圆钢管约束混凝土柱模型;然后从承载力-平均... 为了研究钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能,基于试验研究结果,对钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能进行了有限元分析.首先通过有限元建立了现浇式和装配式圆钢管约束混凝土柱模型;然后从承载力-平均纵向应变关系曲线、钢管应力、钢筋应力和混凝土应力方面对比了现浇式与装配式柱的轴压性能;其次分析了装配式柱变形形态及受力机理;最后提出了装配式柱轴压承载力计算方法.研究结果表明:与现浇式柱相比,装配式柱也具有良好的轴压性能和延性性能,钢管及钢套管对核心混凝土的约束作用更强,轴压承载力提高幅度为1.94%~6.17%;增加钢管厚度对提高装配式圆钢管约束混凝土柱轴压承载力最有效,提高幅度达59.15%,增加箍筋间距对其轴压承载力影响较小,减小幅度为2.91%;钢管纵向应力在靠近钢套管与钢管连接处较大,钢管环向应力在钢管通缝上、下附近区域较大,在钢套管装配处也较大;所提装配式柱轴压承载力公式计算值(Nuc)与有限元值(Nuf)、试验值(Nut)的比值均值分别为0.964、1.014,方差分别为0.0035、0.0029. 展开更多
关键词 装配式圆钢管约束混凝土柱 钢套管 应力 轴压承载力 计算方法
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基于特征工程优化和SHAP解释方法预测圆钢管约束混凝土短柱轴压承载力
3
作者 韦建刚 吴洵桢 +1 位作者 郑裔 杨艳 《东南大学学报(自然科学版)》 2025年第5期1328-1336,共9页
以钢管约束混凝土(STCC)短柱为研究背景,聚焦于数据和特征的选择与前处理、模型的可视化应用以及特征重要性分析,探究机器学习“黑匣子”背后的预测过程。以154根圆STCC短柱为例,进行学习并预测其极限承载力N_(u)。讨论了STCC短柱结构... 以钢管约束混凝土(STCC)短柱为研究背景,聚焦于数据和特征的选择与前处理、模型的可视化应用以及特征重要性分析,探究机器学习“黑匣子”背后的预测过程。以154根圆STCC短柱为例,进行学习并预测其极限承载力N_(u)。讨论了STCC短柱结构中常见的9个特征的相关性以及冗余性,从13个机器学习模型中筛选出梯度提升树(GBDT)、随机森林(Random Forest)、极端梯度提升(XGBoost)和极端随机树(Extra Trees)四个最优模型对STCC的极限轴压承载力N_(u)进行预测,并采用SHAP可解释方法对4种模型进行可视化对比分析。研究表明:截面含钢率α在统计分析中方差趋于零且与径厚比B/t呈完全负相关关系;约束效应系数ζ在F检验中与N_(u)的显著性水平小于5%,斯皮尔曼、皮尔森以及互信息量相关性分析均表明其与N_(u)弱相关。通过SHAP方法对上述4种模型可视化发现,XGBoost在测试集上的表现尤为突出,其决定系数R^(2)(0.9626)、均方根误差(287.40 kN)、平均绝对误差(139.13 kN)以及平均绝对百分比误差(5.1%)均为4个模型中的最低值。此外,XGBoost在泛化能力和避免过拟合方面也表现出色,因此更适用于STCC短柱轴压承载力预测。 展开更多
关键词 机器学习 特征工程 SHAP解释方法 圆钢管约束混凝土 轴压承载力 特征重要性分析
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圆钢管约束高强混凝土轴压短柱的试验研究与承载力分析 被引量：48
4
作者 张素梅 刘界鹏 +1 位作者 马乐 邢涛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期24-31,68,共9页
进行6组共18个圆钢管约束高强混凝土短柱在循环或单调轴压荷载作用下的试验研究。试验中的主要参数为混凝土强度(fcu=88.14～94.17)和钢管径厚比(D/t=21.62～43.01)。试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普... 进行6组共18个圆钢管约束高强混凝土短柱在循环或单调轴压荷载作用下的试验研究。试验中的主要参数为混凝土强度(fcu=88.14～94.17)和钢管径厚比(D/t=21.62～43.01)。试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构件的延性无显著差异;随钢管中纵向应力的降低,构件的轴压承载力提高。对构件的应力分析结果表明,圆钢管约束高强混凝土轴压短柱的峰值荷载点对应于钢管的屈服点。在应力分析结果的基础上建立圆钢管约束混凝土的轴压承载力公式,公式结果与试验结果吻合较好。基于试验结果对Mander约束混凝土模型进行修正,使模型适合于约束高强混凝土。 展开更多
关键词 圆钢管约束高强混凝土 循环轴压荷载 径厚比 轴压承载力
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圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能 被引量：9
5
作者 刘界鹏 张素梅 郭兰慧 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期528-531,共4页
为研究圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能,进行6个短柱试件在循环轴压荷载作用下的试验研究.试验中的主要参数为钢管径厚比(26和42).试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构... 为研究圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能,进行6个短柱试件在循环轴压荷载作用下的试验研究.试验中的主要参数为钢管径厚比(26和42).试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构件的延性无显著差异;随钢管中纵向应力的降低,构件的轴压承载力提高.对构件的应力分析结果表明,圆钢管约束高强混凝土轴压短柱中,钢管对核心混凝土的约束效果高于普通钢管混凝土构件;钢管约束高强混凝土轴压短柱的峰值荷载点对应于钢管的屈服点. 展开更多
关键词 圆钢管约束高强混凝土 循环轴压荷载 径厚比 轴压承载力
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环梁式圆钢管约束H型钢混凝土柱-钢梁节点的抗震性能 被引量：5
6
作者 戴岩 聂少锋 周天华 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期110-122,共13页
设计了一种环梁式圆钢管约束H型钢混凝土柱-钢梁节点,并建立了该试件的全尺寸三维有限元分析模型,计算得到了此类节点试件的滞回曲线、骨架曲线及破坏模式,经与试验结果进行对比,两者吻合良好.在此基础上,对试件进行有限元变参数分析,... 设计了一种环梁式圆钢管约束H型钢混凝土柱-钢梁节点,并建立了该试件的全尺寸三维有限元分析模型,计算得到了此类节点试件的滞回曲线、骨架曲线及破坏模式,经与试验结果进行对比,两者吻合良好.在此基础上,对试件进行有限元变参数分析,考察了轴压比、混凝土强度、梁柱线刚度等对试件抗震受力性能的影响,同时提出了一种改进型梁端削弱翼缘的节点形式.结果表明:随轴压比增大,试件的耗能及延性性能明显下降;混凝土强度的变化对试件滞回性能影响不大;当保持柱截面不变,仅变换钢梁尺寸时,节点的承载力、延性及抗震耗能性能均随梁-柱线刚度比的增大而显著增大;而当保持钢梁截面不变,仅改变柱内型钢含钢率时,节点抗震受力性能随梁-柱线刚度比的变化并不明显;改进的梁端翼缘削弱形式的试件可在不明显降低其承载力及耗能性能的情况下,将塑性铰外移至距节点区较远的地方,从而更好地保护节点区.上述研究结论可为此类新型节点的应用提供理论基础. 展开更多
关键词 环梁 抗震性能 圆钢管约束H型钢混凝土柱 轴压比 线刚度比 变参数
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钢管约束钢筋混凝土压弯构件抗震性能与设计方法 被引量：2
7
作者 刘景云 张小冬 刘界鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期11-15,共5页
为研究钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的抗震性能和设计方法,进行圆钢管和方钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的滞回性能试验研究.试验结果表明,由于钢管对核心混凝土的有效约束,核心高强混凝土柱的承载力、延性和耗能能力得到显著提高... 为研究钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的抗震性能和设计方法,进行圆钢管和方钢管约束钢筋高强混凝土压弯构件的滞回性能试验研究.试验结果表明,由于钢管对核心混凝土的有效约束,核心高强混凝土柱的承载力、延性和耗能能力得到显著提高.在轴压比和钢管径厚比相同的条件下,圆钢管约束钢筋混凝土压弯构件的抗弯承载力和延性明显优于方钢管约束钢筋混凝土.根据试验结果,建立钢管约束钢筋混凝土压弯构件的纤维模型方法和截面抗弯承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合极好. 展开更多
关键词 圆钢管约束钢筋混凝土 方钢管约束钢筋混凝土 压弯构件 纤维模型
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钢管约束粉煤灰钢筋混凝土轴压短柱力学性能试验研究
8
作者 高春彦 张欢 杨华冠 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第3期354-358,共5页
以混凝土中粉煤灰取代率(0、10%、30%和50%)和钢管径厚比(55、73和110)为主要参数,完成了12个钢管约束钢筋混凝土短柱的轴压试验.研究了试件的破坏模式、极限承载力、荷载—应变关系等,分析了试验参数对试件力学性能的影响规律.试验结... 以混凝土中粉煤灰取代率(0、10%、30%和50%)和钢管径厚比(55、73和110)为主要参数,完成了12个钢管约束钢筋混凝土短柱的轴压试验.研究了试件的破坏模式、极限承载力、荷载—应变关系等,分析了试验参数对试件力学性能的影响规律.试验结果表明:试验结束时钢管向外凸曲,径厚比为110试件的钢管出现纵向或斜向撕裂;核心混凝土发生斜向剪切破坏,钢筋被压屈.随着钢管径厚比的增加,试件的承载力和延性均降低;随着粉煤灰取代率的增加,试件的承载力降低,但达到极限荷载时的变形和钢管应变均增加,因此试件的延性增加.由试验结果分析可知,当粉煤灰取代率不大于30%,钢管径厚比不大于100时,钢管约束钢筋混凝土轴压短柱的综合力学性能最优,研究成果可为实际工程应用提供试验依据. 展开更多
关键词 圆钢管约束钢筋混凝土 径厚比 粉煤灰取代率 轴压承载力 延性
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