底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究 被引量：12

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作者 曹万林 彭斌 +2 位作者 王智慧 董宏英 张建伟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2012年第2期120-129,共10页

为适应巨型框架结构发展,提出了一种底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱。为了比较它与相应普通多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能的差异,进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在轴向压力或轴向拉力下的低周反复荷载试验研究。6个模型中:按底部截面... 为适应巨型框架结构发展,提出了一种底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱。为了比较它与相应普通多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能的差异,进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在轴向压力或轴向拉力下的低周反复荷载试验研究。6个模型中:按底部截面构造区分,3个试件为底部加强型巨型柱模型,3个试件为相应普通巨型柱模型;按轴力作用方向区分,4个试件为轴压试件,轴压比分别为0.5、0.25,2个试件为轴拉试件,轴拉比为0.2。比较分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。研究表明:底部加强型巨型柱与普通巨型柱相比,承载力、延性、耗能能力明显提高,刚度退化速度减慢,工作性能较稳定;轴压试件与轴拉试件相比,轴压试件抗震性能相对较好。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 巨型柱 底部加强 抗震性能 试验研究

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不同方向水平力下多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能研究 被引量：9

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作者 彭斌 曹万林 +2 位作者 王智慧 董宏英 张建伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期90-97,共8页

提出了一种异形截面的多腔钢管混凝土巨型柱,研究了其在不同方向水平力作用下的抗震性能。进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在竖向荷载和不同方向水平反复荷载作用下的抗震性能试验研究,其中:2个试件的水平力沿截面长轴方向施加,2个试件... 提出了一种异形截面的多腔钢管混凝土巨型柱,研究了其在不同方向水平力作用下的抗震性能。进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在竖向荷载和不同方向水平反复荷载作用下的抗震性能试验研究,其中:2个试件的水平力沿截面长轴方向施加,2个试件的水平力沿截面短轴方向施加,2个试件的水平力沿与长轴及短轴呈45度方向施加,3种水平力加载方向的试件轴压比分别为0.5、0.25。基于试验结果,分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。进行了数值模拟分析,计算结果与试验符合较好。研究表明,提出的异形截面多腔钢管混凝土巨型柱有良好的抗震性能,且其抗震性能与水平力作用方向相关。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 巨型柱 水平力作用方向 抗震性能 试验研究

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异形截面多腔钢管混凝土巨型柱偏压性能 被引量：8

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作者 曹万林 王如伟 +2 位作者 殷飞 王智慧 董宏英 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期149-159,共11页

以北京中国尊大厦和天津117大厦巨型柱为原型,进行了4个大尺寸的多腔钢管混凝土巨型柱模型单向重复荷载偏压性能试验,包括1个中国尊八边十三腔巨型柱模型、1个中国尊八边十三腔巨型柱角部腔内设置圆钢管模型、2个天津117大厦六边六腔巨... 以北京中国尊大厦和天津117大厦巨型柱为原型,进行了4个大尺寸的多腔钢管混凝土巨型柱模型单向重复荷载偏压性能试验,包括1个中国尊八边十三腔巨型柱模型、1个中国尊八边十三腔巨型柱角部腔内设置圆钢管模型、2个天津117大厦六边六腔巨型柱模型,中国尊巨型柱模型缩尺比例为1/13,天津117大厦巨型柱模型缩尺比例为1/12.分析了不同截面形状及构造试件的损伤演化、承载力、变形恢复能力、刚度及其退化,进行了理论计算分析.研究表明:偏压荷载下各试件均具有良好的力学性能;八边十三腔巨型柱角部腔内设置圆钢管,可有效减缓试件损伤发展,明显提高试件承载力和变形能力;六边六腔巨型柱试件偏心距较小时承载力较高,偏心距较大时试件复位能力相对好.采用多国规范及纤维模型法计算了各试件N-M相关曲线和荷载-变形曲线,计算结果与试验结果相比偏于安全;考虑多腔钢管特点,在GB 50936中N-M相关曲线计算方法及韩林海钢管混凝土本构关系基础上,提出了多腔钢管混凝土统一抗压强度fsc计算的简化修正方法与公式,计算所得试件的N-M相关曲线和承载力均与实测符合较好,可供多腔钢管混凝土柱偏压计算参考. 展开更多

关键词 异形截面 多腔钢管混凝土 巨型柱 偏压试验 理论分析

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异型截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能试验研究 被引量：5

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作者 乔崎云 李翔宇 +2 位作者 曹万林 武海鹏 殷飞 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第2期1-8,共8页

为研究异型截面多腔钢管混凝土分叉柱不同加载方向下的抗震性能,结合某超高层建筑多腔钢管混凝土巨型框架结构,设计了4个1/30缩尺的分叉柱模型试件,进行了2种不同加载方向的低周反复荷载试验研究,一种沿截面长轴方向加载,另一种沿截面... 为研究异型截面多腔钢管混凝土分叉柱不同加载方向下的抗震性能,结合某超高层建筑多腔钢管混凝土巨型框架结构,设计了4个1/30缩尺的分叉柱模型试件,进行了2种不同加载方向的低周反复荷载试验研究,一种沿截面长轴方向加载,另一种沿截面短轴方向加载。试件截面腔体钢板厚度包括2mm和3mm两种。分析了各试件的破坏特征、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和耗能性能。研究表明,不同加载方向异型截面多腔钢管混凝土分叉柱受力性能有明显差异,沿截面长轴加载方向试件的承载力高、刚度大、延性好、耗能能力强;合理增加分腔钢板厚度能使分叉柱抗震性能加强。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 分叉柱 截面构造 拟静力研究 抗震性能

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异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱轴压应变试验分析 被引量：7

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作者 杨光 曹万林 +2 位作者 董宏英 杨蔚彪 田士川 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期138-149,共12页

在建工程北京"中国尊"采用了异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱。利用该工程的巨型分叉柱模型试件轴压试验的应变数据并结合该巨型柱的截面几何性质,进行了系统的纵向及横向应变分析,阐明了构造措施引起的应变响应差异,揭示... 在建工程北京"中国尊"采用了异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱。利用该工程的巨型分叉柱模型试件轴压试验的应变数据并结合该巨型柱的截面几何性质,进行了系统的纵向及横向应变分析,阐明了构造措施引起的应变响应差异,揭示了腔体内、外钢板对混凝土的约束效应机制。结果表明:截面几何性质对不规则异形截面试件的后期变形性能影响较大,钢板上增设纵向加劲肋会影响应变响应,腔体内、外钢板对混凝土的约束效应存在差异。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土巨型分叉柱 构造措施 截面几何性质 应变分析 约束效应

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多腔钢管混凝土分叉柱力学性能有限元分析 被引量：7

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作者 乔崎云 梁旭 +3 位作者 曹万林 武海鹏 殷飞 李翔宇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期75-81,共7页

为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱的力学性能及设计方法,以北京某超高层建筑异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱为原型,在已进行的低周反复荷载试验基础上,对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能进行有限元分析,研究了不同构造措施... 为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱的力学性能及设计方法,以北京某超高层建筑异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱为原型,在已进行的低周反复荷载试验基础上,对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能进行有限元分析,研究了不同构造措施、不同钢材及混凝土强度等级等参数对钢管混凝土分叉柱抗震性能的影响.结果表明:基于本文提出的有限元建模方法,所得有限元分析结果与试验结果吻合较好;适当增加腔体数,设置肋板、角钢和钢管能够有效提高异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能;在等用钢量下,增加腔体数量比增加钢板厚度能更有效地提高分叉柱抗震性能;不同材料强度对异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能有较大影响,在进行其抗震设计时,宜选用强度等级匹配的钢材与混凝土. 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 分叉柱 低周反复荷载试验 有限元分析 抗震性能

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不同加载方向异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能试验 被引量：3

7

作者 武海鹏 曹万林 +2 位作者 董宏英 殷飞 李翔宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期78-85,120,共9页

为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱不同方向的抗震性能,进行了5个试件在往复两次水平力下的低周反复荷载试验研究。试验考虑了三种加载方向,截面长轴方向、短轴方向和45°方向,两种节点核心区构造,基本构造和节点核心区增加钢管... 为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱不同方向的抗震性能,进行了5个试件在往复两次水平力下的低周反复荷载试验研究。试验考虑了三种加载方向,截面长轴方向、短轴方向和45°方向,两种节点核心区构造,基本构造和节点核心区增加钢管腔体的加强构造。试验结果表明:累积损伤下,焊缝布置位置引导了试件的破坏,各试件的损伤破坏为下柱下水平隔板处焊缝开裂及延伸引起的钢板撕裂;截面长轴方向承载力高、刚度大、变形能力强、耗能能力好,45°方向次之,短轴最弱;节点核心区加强构造可一定程度上提高试件承载力、刚度和耗能能力;同一往复荷载作用下的承载力退化不明显;试件的变形和耗能主要发生在上柱部分,约占60%～70%;各试件均具有良好的弹塑性变形能力,可用于超高层巨型框架结构抗震设计。 展开更多

关键词 异形截面 多腔钢管混凝土 分叉柱 加载方向 加强构造

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不同构造异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能试验 被引量：4

8

作者 武海鹏 乔崎云 +2 位作者 曹万林 殷飞 李翔宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期23-31,42,共10页

为研究截面加强构造对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱长轴方向抗震性能的影响,进行了5个试件在轴向压力作用下,水平荷载往复加载2次的低周反复荷载试验。截面构造主要包括1种基本构造和4种加强构造,加强构造主要有,上柱及下柱分叉面下一... 为研究截面加强构造对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱长轴方向抗震性能的影响,进行了5个试件在轴向压力作用下,水平荷载往复加载2次的低周反复荷载试验。截面构造主要包括1种基本构造和4种加强构造,加强构造主要有,上柱及下柱分叉面下一层纵向受力钢板加厚构造,下柱分叉面下一层增加腔体构造,及在多腔加强基础上角部腔体内设置角钢或圆钢管的加强构造。试验结果表明:试件破坏大多发生在下柱下水平隔板处,表现为焊缝边缘热影响区钢板开裂及延伸引起的钢板撕裂;焊缝布置位置是影响试件破坏形态的主要因素;角部腔体内设置角钢或圆钢管构造效果最好,增厚钢板构造效果次之,多腔加强构造效果最差;各试件承载力退化不明显,上柱变形、耗能较下柱高;各试件的屈服位移角均值约为1/101,峰值荷载对应位移角约为1/42,最大弹塑性位移角约为1/29,可用于超高层巨型框架结构设计。 展开更多

关键词 异形截面 多腔钢管混凝土 分叉柱 截面构造 低周反复荷载试验

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多腔钢管混凝土T形柱H型钢梁装配节点抗震性能研究 被引量：3

9

作者 郭建营 张传琪 +1 位作者 完海鹰 陈安英 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第11期1506-1509,1572,共5页

文章基于滑移耗能思想,提出一种可以控制损伤并实现震后修复的多腔钢管混凝土T形柱H型钢梁装配节点;通过改变上下连接板件的厚度与腹板连接方式改变连接处刚度,对6个试件进行模拟分析,得到相应的滞回曲线、骨架曲线、力学性能指标及转... 文章基于滑移耗能思想,提出一种可以控制损伤并实现震后修复的多腔钢管混凝土T形柱H型钢梁装配节点;通过改变上下连接板件的厚度与腹板连接方式改变连接处刚度,对6个试件进行模拟分析,得到相应的滞回曲线、骨架曲线、力学性能指标及转动能力。研究结果表明:合理控制翼缘连接盖板厚度可以转移塑性铰、保护节点核心区,使节点具有及时修复的功能;腹板连接件可以提高节点的刚度、承载力及延性;腹板连接件不宜过大,应该与翼缘保持一定的缓冲距离。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土T形柱 装配式节点 滞回曲线 骨架曲线 转动能力

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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究

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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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多腔钢管再生混凝土叠合短柱轴压性能分析 被引量：6

11

作者 邓夕胜 向映名 +1 位作者 陈渝文 唐煜 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第19期8129-8137,共9页

为了研究多腔钢管再生混凝土叠合短柱轴压性能,设计了一种多腔钢管再生混凝土叠合短柱,应用ABAQUS对多腔钢管再生混凝土叠合短柱在轴向压力下的破坏模态、荷载位移曲线、受力过程、相互作用和轴压性能退化等性能进行了研究。结果表明:... 为了研究多腔钢管再生混凝土叠合短柱轴压性能,设计了一种多腔钢管再生混凝土叠合短柱,应用ABAQUS对多腔钢管再生混凝土叠合短柱在轴向压力下的破坏模态、荷载位移曲线、受力过程、相互作用和轴压性能退化等性能进行了研究。结果表明:在轴压荷载下,多腔钢管再生混凝土叠合短柱弹性范围较长,极限承载力高,延性和刚度较好。受力过程中,多腔钢管再生混凝土叠合短柱的钢筋再生混凝土部分和钢管再生混凝土部分受力协同,钢管与核心再生混凝土之间的接触应力和钢管与外部钢筋再生混凝土之间的接触应力均集中在四个边角处和短边处,长边处的接触应力不明显。多腔钢管再生混凝土叠合短柱在轴压荷载作用下,能保持较好的延性、耗能能力和刚度。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 叠合短柱 再生混凝土 轴压性能 有限元分析

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五边形钢管混凝土巨型柱偏压性能计算分析 被引量：6

12

作者 曹万林 徐萌萌 +1 位作者 武海鹏 董宏英 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期114-122,共9页

以大连国贸中心大厦五边形多腔体钢管混凝土巨型柱为原型,为研究截面构造对其偏压性能的影响,进行了2个不同截面构造的巨型柱模型偏心受压性能试验。试件编号分别为CF-Ⅰ和CF-Ⅱ。CF-Ⅰ为五边形四腔体无钢筋笼截面试件,CF-Ⅱ为五边形四... 以大连国贸中心大厦五边形多腔体钢管混凝土巨型柱为原型,为研究截面构造对其偏压性能的影响,进行了2个不同截面构造的巨型柱模型偏心受压性能试验。试件编号分别为CF-Ⅰ和CF-Ⅱ。CF-Ⅰ为五边形四腔体无钢筋笼截面试件,CF-Ⅱ为五边形四腔体带钢筋笼截面试件。试验得到了2个试件的承载力、荷载-变形曲线及损伤破坏特征等。利用ABAQUS有限元软件对各试件进行了数值模拟,计算结果与试验符合较好;在此基础上,分析了外钢管钢板厚度、对称轴分腔隔板厚度、周边竖向肋板厚度对柱偏压性能的影响。研究表明:加设钢筋笼可提高试件的承载力和延性;增加外钢管钢板厚度提高试件承载力和延性的比例,明显大于增加腔体对称轴分腔隔板厚度提高的比例;提高腔内周边竖向肋板的厚度,可明显减轻试件损伤。 展开更多

关键词 多腔钢管混凝土 五边形截面 巨型柱 偏心受压性能 数值模拟

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基于压电阻抗的钢管砼柱横隔板剥离缺陷检测 被引量：21

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作者 许斌 陈梦琦 +2 位作者 王海东 余地华 侯玉杰 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第1期172-175,共4页

该文提出了一种基于压电阻抗测量的大型不规则多腔钢管混凝土柱中横隔板下与核心混凝土的界面剥离缺陷检测方法。在横隔板上、下表面粘贴压电陶瓷片并在横隔板以下混凝土中嵌入压电功能元,对压电材料的机电耦合阻抗进行测量,结果表明,... 该文提出了一种基于压电阻抗测量的大型不规则多腔钢管混凝土柱中横隔板下与核心混凝土的界面剥离缺陷检测方法。在横隔板上、下表面粘贴压电陶瓷片并在横隔板以下混凝土中嵌入压电功能元,对压电材料的机电耦合阻抗进行测量,结果表明,界面剥离缺陷区域的压电陶瓷片和嵌入式压电功能元的阻抗测量结果出现明显变化。通过机电耦合阻抗测量可实现大型不规则钢管混凝土柱横隔板下表面与混凝土的界面粘结缺陷的有效检测。 展开更多

关键词 机电耦合阻抗 大型多腔不规则钢管混凝土柱 压电传感器 界面剥离 嵌入式压电功能元

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