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方钢管再生混凝土长柱偏心受压试验研究 被引量：3
1
作者 余小龙 王成刚 +2 位作者 柳炳康 胡琼芳 陈金彪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第8期1110-1116,共7页
文章设计8根方钢管再生混凝土偏心受压长柱进行加载试验,获得偏心受压试件的承载力、破坏形态、轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-柱中侧向挠度曲线等试验数据,分析了再生粗骨料取代率、钢管壁厚、偏心率、长细比等参数对试件受压性能的影... 文章设计8根方钢管再生混凝土偏心受压长柱进行加载试验,获得偏心受压试件的承载力、破坏形态、轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-柱中侧向挠度曲线等试验数据,分析了再生粗骨料取代率、钢管壁厚、偏心率、长细比等参数对试件受压性能的影响。研究结果表明:方钢管再生混凝土偏心受压长柱承载力,随着偏心率和长细比的增加而下降,随着钢管壁厚增大而增加;再生粗骨料取代率对偏心受压试件的承载力有一定影响,随着取代率的增加,偏心受压试件承载力呈降低趋势;方钢管再生混凝土偏心受压长柱轴向刚度,随钢管壁厚增大而增加,随再生粗骨料取代率增加而减小,长细比和偏心率则对轴向刚度影响不明显;方钢管再生混凝土偏心受压长柱的钢管壁厚、长细比以及偏心率越大,柱中侧向挠度越大,再生骨料取代率对柱中侧向挠度无明显影响。 展开更多
关键词 方钢管再生混凝土长柱 再生粗骨料取代率 偏心率 长细比 钢管壁厚 偏心受压性能
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方钢管再生混凝土长柱轴心受压性能试验研究 被引量：6
2
作者 张兆强 赵均海 徐羊 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第10期29-32,共4页
以长细比为主要变化参数,对8个方钢管再生混凝土长柱试件进行了轴心受压单调加载试验。通过试验,观察了试件受力全过程和破坏形态,得到了荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,分析了长细比对试件承载性能的影响,并讨论了国内现行常见规范所推... 以长细比为主要变化参数,对8个方钢管再生混凝土长柱试件进行了轴心受压单调加载试验。通过试验,观察了试件受力全过程和破坏形态,得到了荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,分析了长细比对试件承载性能的影响,并讨论了国内现行常见规范所推荐方法对方钢管再生混凝土长柱轴压承载力计算的适用性。结果表明:方钢管再生混凝土长柱轴心受压主要经历了弹性、屈服以及破坏三个阶段,长细比较小试件,主要体现为材料强度破坏,长细比较大的试件,受二阶效应影响明显,主要表现为整体弯曲失稳破坏,所有试件破坏前均出现了管壁局部屈曲现象;长细比对试件承载力影响较大,试件承载力随长细比的增加而逐渐降低;建议采用DBJ 13-51-2003与CECS 159:2004规范进行方钢管再生混凝土轴压长柱的承载力计算。研究结果可为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 钢管再生混凝土 长柱 轴心受压 力学性能
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方钢管再生混凝土长柱单偏压性能试验研究 被引量：3
3
作者 王成刚 袁泉 张泽阳 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期231-237,共7页
文章以再生粗骨料取代率、钢管壁厚、长细比和偏心率为变化参数,通过对15根方钢管再生混凝土长柱进行单向偏心受压试验,研究了方钢管再生混凝土长柱偏心受压的受力性能。研究结果表明:钢管再生混凝土长柱偏心受压破坏分为端头压曲破坏... 文章以再生粗骨料取代率、钢管壁厚、长细比和偏心率为变化参数,通过对15根方钢管再生混凝土长柱进行单向偏心受压试验,研究了方钢管再生混凝土长柱偏心受压的受力性能。研究结果表明:钢管再生混凝土长柱偏心受压破坏分为端头压曲破坏和整体弯曲失稳破坏2个大类,方钢管对受压膨胀的再生混凝土有很好的约束作用,方钢管再生混凝土偏压长柱与普通钢管混凝土偏压长柱同样具有良好的承载力和变形能力;试件的承载力和初始轴向刚度随着长细比和偏心距的增大而减小,随着钢管壁厚的增加而提高;添加再生粗骨料导致试件承载力和初始轴向刚度降低,添加粉煤灰后试件承载力总体有所提高,添加膨胀剂试件的承载力有一定提高。 展开更多
关键词 方钢管 再生混凝土 偏心受压 承载力 初始轴向刚度
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方钢管再生混凝土长柱轴压力学性能试验研究 被引量：2
4
作者 胡乃冬 杜喜凯 +2 位作者 刘濮源 牛志强 杨帆 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期124-127,135,共5页
以再生骨料取代率、含钢率、长细比以及不同再生骨料种类为参数,通过试验得到了试件破坏形态、荷载—位移、荷载—应变等数据,试验结果表明:加再生砖骨料的钢管再生混凝土柱与一般钢管再生混凝土柱相比在弹性段没有差异,但在下降段轴压... 以再生骨料取代率、含钢率、长细比以及不同再生骨料种类为参数,通过试验得到了试件破坏形态、荷载—位移、荷载—应变等数据,试验结果表明:加再生砖骨料的钢管再生混凝土柱与一般钢管再生混凝土柱相比在弹性段没有差异,但在下降段轴压刚度下降较快,当砖含量为50%时承载力和刚度均下降较多,含钢率越高抵抗变形的能力越强,承载力越高。 展开更多
关键词 再生混凝土 方钢管 长柱 烧结砖
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱受力性能有限元分析
5
作者 马辉 杨柳毅 +1 位作者 赖志强 刘方达 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期167-178,共12页
在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明... 在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明,反复水平荷载作用下柱脚方钢管屈曲鼓起,内部型钢达到屈服且再生混凝土被压碎,组合柱呈压弯塑性铰破坏模式。在分析参数的范围内,方钢管强度可以大幅度提升组合柱承载力,但却在一定程度上减小了组合柱的延性。提高方钢管的壁厚,组合柱的承载力大幅度提升。合理设计组合柱的剪跨比对其抗震性能的发挥十分重要,故在实际工程中应避免短柱脆断和长柱失稳;此外,随着再生骨料取代率的增加,组合柱的承载力提升较小,其延性随取代率的增加略有降低。 展开更多
关键词 再生混凝土 钢管混凝土柱 数值模型 反复荷载 非线性分析
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ECC-方钢管-再生混凝土叠合柱轴压力学性能及承载力简化计算公式
6
作者 许维炳 杨树强 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第5期573-585,共13页
为了解决方钢管-再生混凝土叠合柱(square steel pipe-recycled aggregated concrete composite-columns,SP-RAC-C)耐久性以及延性差等问题,提出一种工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)-方钢管-再生混凝土叠合... 为了解决方钢管-再生混凝土叠合柱(square steel pipe-recycled aggregated concrete composite-columns,SP-RAC-C)耐久性以及延性差等问题,提出一种工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)-方钢管-再生混凝土叠合柱(ECC-SP-RAC-C),通过数值仿真分析探究宽厚比、材料强度和再生骨料取代率等参数对其轴压力学性能的影响规律,得到该型叠合柱的轴压承载力计算公式。结果表明:ECC-SP-RAC-C在延性、耗能和承载力等指标上均优于RAC-SP-RAC叠合柱;宽厚比越小(ECC壳越厚)则试件的延性越高,但承载力和耗能能力降低;随着钢管强度或厚度的增加,试件的承载力、耗能和延性均增加,但钢管强度越高ECC的作用越小,而钢管厚度影响反之;ECC、RAC强度的提高均增加了叠合柱的承载力和耗能能力,低强度的ECC、高强度的核心RAC展现了更好的组合效应和良好的延性;随着再生粗骨料取代率增加,叠合柱承载力下降、延性增加;叠合柱轴压承载力计算公式具有良好的适用性。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料(ECC) 再生混凝土 方钢管 轴压 有限元模拟 轴压承载力
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L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法
7
作者 马腾飞 陈志华 杜颜胜 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期82-89,共8页
基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载... 基于叠加原理,在《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》提供的理论计算公式基础上,研究了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算方法。在考虑再生混凝土有效约束面积影响的基础上,提出了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式,绘制出轴力-弯矩关系曲线。结果表明:通过引入钢管对内填再生混凝土的约束效应系数,考虑钢管对不同粗骨料取代率再生混凝土的有效约束作用,并根据约束强弱将钢管对内填再生混凝土的约束区域进行划分,可得到再生混凝土的有效约束面积;通过与试验及数值模拟结果对比,验证了L形方钢管再生混凝土组合异形柱偏压承载力计算公式的有效性,该公式可用于预测L形方钢管再生混凝土组合异形柱的偏压承载力,轴力-弯矩关系曲线可较为准确且安全地预测试件的承载力。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 L形异形柱 再生混凝土 偏压承载力 计算方法
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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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新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析
9
作者 郭家逸 闫翔宇 +2 位作者 张浩泽 陈志华 白成军 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期123-130,共8页
为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对... 为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对该新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律.结果表明:浇筑自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱能够有效避免界面脱空现象的出现,且极限承载力高于相同强度等级现浇钢管混凝土柱,20 mm预留缝隙使用C40灌浆料后,其承载力约提升4%,峰值荷载对应位移更大,试件变形能力得到提高;提高后浇灌浆料强度等级可以有效提高其轴压性能,选取C40灌浆料时相比选用C30灌浆料极限承载力可提高4.65%. 展开更多
关键词 防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能 界面脱空 有限元分析
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基于机器学习的圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力计算方法
10
作者 路林翰 李俊鹏 +2 位作者 刘进隆 王仕奇 张玉琢 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期876-884,共9页
目的 研究圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力与各设计变量之间的映射关系,建立高精度的预测模型,并对机器学习模型进行可解释性分析。方法 建立包含155个样本的数据库,并对机器学习模型所选输入变量进行VIF检验;采用RBFNN、RF、LightGBM及... 目的 研究圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力与各设计变量之间的映射关系,建立高精度的预测模型,并对机器学习模型进行可解释性分析。方法 建立包含155个样本的数据库,并对机器学习模型所选输入变量进行VIF检验;采用RBFNN、RF、LightGBM及XGBoost算法建立偏压承载力预测模型,基于判定系数R^(2)、均方根误差RMSE及平均绝对误差MAE,选取最适用于圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力的预测模型;采用SHAP法解释输入变量对承载力的贡献程度及各输入变量的影响机理。结果 输入变量间的VIF系数小于5,变量间不存在明显的多重共线性;构建的XGBoost算法为最佳预测模型,模型的R^(2)、RMSE及MAE分别为0.998、16.397、7.76。结论 XGBoost模型能够实现圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力的高精度预测;偏心率、试件直径是影响其承载力的关键变量;圆钢管再生混凝土长柱偏压承载力随着再生骨料取代率的增加而降低。 展开更多
关键词 再生混凝土 偏压长柱 机器学习 SHAP 承载力预测
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方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土柱轴压力学性能研究
11
作者 陈祥花 徐炜圣 +1 位作者 梁莹 陈宗平 《混凝土》 北大核心 2025年第2期53-57,共5页
为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土的轴压力学性能,以试件高度和是否配制螺旋筋作为设计参数,进行了6个试件的轴压加载试验,获取了其荷载位移曲线并分析了破坏过程、应变分布,得到了其力学性能的变化规律,还利用有限元软件进行了1... 为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土的轴压力学性能,以试件高度和是否配制螺旋筋作为设计参数,进行了6个试件的轴压加载试验,获取了其荷载位移曲线并分析了破坏过程、应变分布,得到了其力学性能的变化规律,还利用有限元软件进行了17个试件的拓展参数分析。试验结果表明:配制螺旋筋使得外部钢管性能发挥更充分,也有效地提升了试件轴压刚度、轴压承载力和延性。拓展参数分析结果表明:试件的钢管厚度、钢管强度和螺旋筋直径与轴压性能呈正相关关系,而螺旋筋间距的增大会降低试件轴压承载力。螺旋筋显著提升了对管内混凝土的约束,提高了方钢管混凝土柱的变形性能,有效改善了方钢管约束不均匀的问题。 展开更多
关键词 方钢管 螺旋筋 自密实高强混凝土 柱 轴压性能
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基于OpenSees平台的CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土柱抗震性能研究
12
作者 彭胜 陈乃萌 +1 位作者 许成祥 伍彩 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期114-122,共9页
为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能... 为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能模拟和影响因素分析。通过试验值与模拟值比较,发现二者吻合较好,说明OpenSees模拟平台能够较好地研究CFRP加固震损RRACFST柱的抗震性能。构建的RRACFST柱地震损伤后塑性铰理论计算公式,能够为该类结构的抗震加固设计提供理论依据。塑性铰理论公式的限制和边界条件包括再生粗骨料取代率∈[0,100%]、混凝土强度∈[C30,C60]、轴压比∈[0,0.7]、钢材强度∈[Q235,Q420]、钢管厚度∈[2mm,6mm]和长细比∈[7.5,12]。CFRP加固重度损伤RRACFST柱抗震性能最佳参数组合包括再生粗骨料取代率为50%,混凝土强度为C40,轴压比为0.3,钢材强度为Q345级,钢管厚度为3mm以及长细比为7.5。 展开更多
关键词 矩形钢管再生混凝土柱 CFRP加固 塑性铰 OpenSees平台 抗震性能
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带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点抗震性能研究
13
作者 胡佳堤 聂少锋 +3 位作者 蒋鑫 姚欣梅 张犇 王俊凯 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期68-79,共12页
对带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的抗震性能进行了数值研究;在验证有限元模型正确性的基础上,研究了U形件翼缘高度、腹板宽度、中部断开长度和梁柱线刚度比对该节点破坏模式、滞回性能、骨架曲线等的影响。结果表明:该节点... 对带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的抗震性能进行了数值研究;在验证有限元模型正确性的基础上,研究了U形件翼缘高度、腹板宽度、中部断开长度和梁柱线刚度比对该节点破坏模式、滞回性能、骨架曲线等的影响。结果表明:该节点滞回曲线饱满,具有良好的抗震性能;U形件嵌入柱内混凝土并在U形件中部设置加劲肋起到了保护核心区混凝土和塑性铰外移远离节点域的作用,满足“强节点,弱构件”的抗震设计原则;U形件腹板宽度由0.58a增大至a(a为柱边长)时,节点初始转动刚度降低26.37%,延性系数降低62.86%,建议U形件腹板宽度取0.58a~0.75a;U形件中部断开长度由0增加到0.3h(h为梁高)时,节点的承载力降低不超过1%,建议断开长度不超过0.3h;梁柱线刚度比对节点抗震性能影响较大,梁柱线刚度比由0.255增加到0.549时,试件的最大弯矩增大了72%,节点初始转动刚度增加了40%;轴压比由0.30增大到0.90时,试件最大弯矩减小4.1%,节点延性系数降低4.7%,建议轴压比限值为0.7。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 U形件 端板连接 抗震性能 数值分析
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方钢管砖混再生骨料混凝土短柱轴压性能有限元研究 被引量：1
14
作者 刘晓 申燊 +1 位作者 侯东序 李迎春 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期857-866,共10页
目的 研究方钢管砖混再生骨料混凝土短柱的力学性能,推动建筑固废资源化利用。方法 利用ABAQUS软件建立方钢管砖混再生骨料混凝土短柱模型,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。然后分析砖混骨料取代率、倒角率、钢管屈... 目的 研究方钢管砖混再生骨料混凝土短柱的力学性能,推动建筑固废资源化利用。方法 利用ABAQUS软件建立方钢管砖混再生骨料混凝土短柱模型,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。然后分析砖混骨料取代率、倒角率、钢管屈服强度及厚度对短柱轴压力学性能的影响。结果 砖混骨料取代率小于50%时,极限承载力降低幅度在10%以内;当倒角率提高至0.16时,极限承载力有小幅度提升;试件的极限承载力随着钢管的厚度及屈服强度的增大而提高。结论 砖混骨料取代率较小时对试件承载能力影响较小,外包钢管的强度与厚度对试件承载能力有较大影响。对于方柱,适当提高倒角率可以使钢管更好约束混凝土,提高试件承载能力,但倒角率过大时截面面积有较大削弱,承载能力降低。 展开更多
关键词 砖混再生骨料 方钢管混凝土 倒角率 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
15
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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高轴压比下拉杆约束方钢管混凝土柱的抗震性能与设计方法
16
作者 肖冲 吕辉 罗靓 《西安理工大学学报》 北大核心 2025年第2期290-300,共11页
由于高轴压比下方形钢管混凝土柱在地震荷载作用下存在钢管易发生屈曲、对核心混凝土的约束效果较差等缺点,故有必要采取柱内置拉杆约束的构造措施以提高柱的抗震性能。利用有限元仿真分析软件建立内置拉杆约束钢管混凝土柱的实体模型,... 由于高轴压比下方形钢管混凝土柱在地震荷载作用下存在钢管易发生屈曲、对核心混凝土的约束效果较差等缺点,故有必要采取柱内置拉杆约束的构造措施以提高柱的抗震性能。利用有限元仿真分析软件建立内置拉杆约束钢管混凝土柱的实体模型,在与拟静力试验结果吻合较好的基础上,进一步建立135个该类柱的足尺算例模型。考察有无拉杆、拉杆水平间距、拉杆布置高度、轴压比等关键参数对柱的抗震性能的影响,探讨内置拉杆约束对柱的塑性耗能机制的影响,提出了不同强度匹配下合理的拉杆水平间距、布置高度及其设计方法。结果显示:高轴压比下内置约束拉杆可显著提高柱的峰值承载力与破坏位移角,减小钢管的水平与纵向变形,降低钢管、核心混凝土的压应变峰值,提高柱的塑性耗能值,增大钢管耗能占比而减小核心混凝土的耗能占比,对拉杆耗能影响较小;给出了不同轴压比下柱端带拉杆的设计建议,可为实际工程中内置拉杆约束方钢管混凝土柱的设计和加固构造措施提供参考和依据。 展开更多
关键词 内置拉杆约束 方钢管混凝土柱 滞回性能 应力-应变 塑性耗能 设计方法
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方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究 被引量：5
17
作者 李军涛 徐金俊 +1 位作者 陈宗平 谭秋虹 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期17-20,共4页
为了揭示方钢管再生混凝土中长柱在轴心荷载作用下的性能退化规律,以再生粗骨料取代率和长细比为变化参数,完成了5个试件的轴心受压试验。在此基础上,分析了其延性指标、能量耗散、刚度退化的演化过程。研究结果表明:方钢管混凝土试件... 为了揭示方钢管再生混凝土中长柱在轴心荷载作用下的性能退化规律,以再生粗骨料取代率和长细比为变化参数,完成了5个试件的轴心受压试验。在此基础上,分析了其延性指标、能量耗散、刚度退化的演化过程。研究结果表明:方钢管混凝土试件的峰值荷载比方钢管再生混凝土试件的大;随着再生粗骨料取代率的增加,方钢管再生混凝土轴压中长柱的耗能能力具有先降后升的趋势;方钢管混凝土试件的延性系数均比其再生混凝土试件的大;试件的弹性轴压刚度随取代率的增加表现为先增后减;随着长细比的增加,钢管再生混凝土中长柱的轴压耗能和弹性轴压刚度具有稳步减小的趋势,延性系数则呈现为先降低后增长之势。所得刚度退化的简化计算模型可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 方钢管再生混凝土 中长柱 取代率 耗能 延性 刚度
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含错层节点钢管混凝土柱⁃钢梁框架结构抗整体性倒塌能力分析
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作者 许成祥 孙少雨 刘晓强 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期611-619,共9页
为了研究含错层节点钢管混凝土柱‑钢梁框架结构抗整体性倒塌能力,基于已有试验,采用OpenSees分别建立了不同错层高度钢管混凝土柱‑钢梁框架结构数值分析模型。对模型进行20条地震动记录下的增量动力分析(IDA),得到结构倒塌阶段的易损性... 为了研究含错层节点钢管混凝土柱‑钢梁框架结构抗整体性倒塌能力,基于已有试验,采用OpenSees分别建立了不同错层高度钢管混凝土柱‑钢梁框架结构数值分析模型。对模型进行20条地震动记录下的增量动力分析(IDA),得到结构倒塌阶段的易损性曲线,并利用结构抗倒塌安全储备系数评估结构的抗整体性倒塌能力。结果表明:地震动强度较低时,错层高度对结构的承载力和变形影响不大,增量动力分析曲线差异较小,地震动强度较高时,不同错层框架与普通框架的增量动力分析曲线差异十分显著,第三类错层框架和第一、二类错层框架以及普通框架相比,变形增长更快,后期退化程度更大;普通框架(KJ‑1)、第一类错层框架(SKJ‑1)、第二类错层框架(SKJ‑2)和第三类错层框架(SKJ‑3)的抗倒塌安全储备系数分别为3.53、2.75、2.2和1.8,SKJ‑1、SKJ‑2和SKJ‑3相比KJ‑1抗倒塌安全储备系数分别降低了22.1%、37.7%和49.0%,说明含错层节点框架结构抗整体性倒塌能力明显低于普通节点框架结构,且随着结构错层高度的增加其性能降低显著。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱-钢梁框架 错层节点 增量动力分析 抗倒塌安全储备系数 抗整体性倒塌能力
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方钢管再生混凝土中长柱的抗震损伤分析 被引量：1
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作者 王成刚 余康康 +1 位作者 关朝江 崔乐乐 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第7期923-929,935,共8页
方钢管再生混凝土柱可以充分发挥钢材与再生混凝土的材料性能优势,不仅具有良好的力学性能和抗震性能,而且还科学地处理了建筑垃圾。为了探索方钢管再生混凝土中长柱在低周往复荷载作用下的损伤演化规律,文章根据6根柱的低周往复加载试... 方钢管再生混凝土柱可以充分发挥钢材与再生混凝土的材料性能优势,不仅具有良好的力学性能和抗震性能,而且还科学地处理了建筑垃圾。为了探索方钢管再生混凝土中长柱在低周往复荷载作用下的损伤演化规律,文章根据6根柱的低周往复加载试验,研究钢管壁厚、轴压比和长细比3个参数对试件抗震损伤的影响,分析各试件的破坏形态和刚度退化规律,且采用4种损伤分析模型对各试件进行损伤分析研究。基于不同损伤模型的计算结果,给出方钢管再生混凝土中长柱对应不同抗震性能水准的量化损伤指标。研究结果表明:对于不同变化参数下的方钢管再生混凝土中长柱试件,不同损伤分析模型计算所得各个试件的损伤指标值都呈单调增加趋势;随着轴压比的增加,试件的承载力有所提高,变形能力减小,累积损伤加重;随着长细比的增加,试件的承载力降低,变形能力提高,累积损伤减轻;随着钢管壁厚的增加,试件的承载力和变形能力均提高,累积损伤有所减轻。 展开更多
关键词 方钢管 再生混凝土 中长柱 抗震损伤 损伤指标
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RPC外包方钢管混凝土柱轴压受力性能研究 被引量：2
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作者 张仁巍 庄一舟 +1 位作者 曾武华 李伟 《浙江工业大学学报》 北大核心 2024年第1期25-34,共10页
为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内... 为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内部方钢管混凝土柱提供较强的约束力,在受力后期套箍效应凸显。随着RPC厚度的增加,组合柱的承载力逐渐提高;随着组合柱长细比的增大,虽然其弹性刚度和承载力逐渐降低,但延性改善。采用ABAQUS软件建立RPC外包方钢管混凝土柱的有限元模型,分析RPC强度、RPC厚度、钢管强度等级、含钢率、内部混凝土强度和长细比等参数对组合柱承载力的影响规律,可得方钢管混凝土柱发挥系数的变化幅值为0.78~1.01。在试验研究、有限元参数分析和理论探讨的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范,提出了RPC外包方钢管混凝土轴压短柱和长柱的承载力简化计算方法,公式计算值与已有数据样本吻合良好。 展开更多
关键词 活性粉末混凝土 方钢管混凝土柱 轴压试验 有限元分析 承载力
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