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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
1
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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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
2
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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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》 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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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
4
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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外部钢管约束型钢混凝土柱抗震耗能研究
5
作者 彭辉 吕辉 肖冲 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期9-18,共10页
型钢混凝土柱在高层与超高层建筑中应用广泛,但在高轴压比下型钢混凝土柱的承载力较低、延性较差,继而在高烈度地震区严重影响该结构的推广应用,为此,有必要采取外部钢管约束的构造措施以期提高柱的抗震性能。采用有限元软件建立实体钢... 型钢混凝土柱在高层与超高层建筑中应用广泛,但在高轴压比下型钢混凝土柱的承载力较低、延性较差,继而在高烈度地震区严重影响该结构的推广应用,为此,有必要采取外部钢管约束的构造措施以期提高柱的抗震性能。采用有限元软件建立实体钢管约束型钢混凝土柱模型,在与拟静力试验结果吻合较好的基础上,进一步建立多个足尺方钢管约束型钢混凝土柱算例模型,探讨有无钢管约束、钢管屈服强度、钢管壁厚、轴压比、混凝土强度等级、型钢强度等参数对柱的滞回性能、应力-应变、塑性耗能机制的影响。结果显示:外部钢管约束构造措施可显著提高柱的峰值承载力和延性,最大可提高167.5%;钢管的约束套箍作用可显著降低核心混凝土、纵筋、型钢的压应变及箍筋的拉应变,提高柱的总塑性耗能值而降低核心混凝土的耗能占比;混凝土强度等级的增大可提高柱的总塑性耗能值但会增大混凝土的耗能占比,对抗震不利,钢管、型钢屈服强度的增大可一定程度提高柱的塑性耗能值,但总体影响较小。研究所得结论可为实际工程中外钢管约束型钢混凝土柱的设计与加固构造措施提供参考与依据。 展开更多
关键词 外钢管约束型钢混凝土柱 峰值承载力 延性 应力-应变 塑性耗能
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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
6
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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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究
7
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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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
8
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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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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内置型钢增强钢管约束钢筋混凝土柱节点抗震性能研究 被引量：2
10
作者 王秋维 景烜光 景瑞颖 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期849-858,共10页
采用钢管对传统RC柱进行约束,形成的钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱具有优越的承载能力和耗能性能。但在应用于框架节点设计时,节点区域仍采用普通RC柱节点构造,可能导致节点处没有钢管约束而成为薄弱点,节点处易发生破坏。针对钢管约束钢... 采用钢管对传统RC柱进行约束,形成的钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱具有优越的承载能力和耗能性能。但在应用于框架节点设计时,节点区域仍采用普通RC柱节点构造,可能导致节点处没有钢管约束而成为薄弱点,节点处易发生破坏。针对钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用内置型钢短柱进行增强。基于ABAQUS工作平台对具有相同构造形式的节点试件建立有限元模型,将数值计算所得破坏形态、滞回曲线和型钢应力与试验结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上探讨内置型钢长度和轴压比对节点抗震性能的影响。结果表明:随着内置型钢长度增加,试件的承载力、极限位移和延性均有不同程度的提升,轴压比对试件受力性能影响较小。通过进一步分析试件的破坏机制、型钢抗弯性能和耗能能力,提出满足节点抗震性能需求的内置型钢长度建议取值。 展开更多
关键词 钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱 内置型钢 数值分析 抗震性能 型钢长度
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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
11
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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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
12
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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方钢管约束型钢再生混凝土柱-钢梁节点抗震性能分析 被引量：5
13
作者 刘坚 毛捷 +3 位作者 陈原 周观根 于志伟 任达 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第3期25-34,共10页
基于非线性和再生混凝土损伤因子的塑性损伤本构,建立了外加强环全焊接刚性连接、外套管式端板连接半刚性连接以及顶底角钢全螺栓连接半刚性连接3种形式的方钢管约束型钢再生混凝土柱-钢梁节点有限元模型,分析了各模型的抗震性能。结果... 基于非线性和再生混凝土损伤因子的塑性损伤本构,建立了外加强环全焊接刚性连接、外套管式端板连接半刚性连接以及顶底角钢全螺栓连接半刚性连接3种形式的方钢管约束型钢再生混凝土柱-钢梁节点有限元模型,分析了各模型的抗震性能。结果表明:在低周循环加载下,柱内含有支撑骨架且没有穿柱构件时,有利于提高节点域核心再生混凝土的整体性,受力简单;采用外套管约束节点域,核心再生混凝土的应力、应变较小,有利于再生混凝土耐久性的提高;在相同轴压比、梁柱线刚度比的情况下,外加强环全焊接刚性节点承载能力和滞回耗能能力较高,但延性相对较差;顶底角钢全螺栓连接半刚性节点承载能力、滞回耗能能力相对较低,延性较好;外套管式端板连接半刚性节点的极限承载力、滞回耗能能力和延性性能都有良好的表现;在此基础上,对外套管式端板连接半刚性节点进行了荷载-位移影响参数分析。结果表明:轴压比在弹性阶段对节点的影响不大,在进入屈服和塑性强化阶段,随着轴压比的增高,节点的极限承载力和延性下降;在强柱弱梁的前提下,梁柱线刚度比的增加有利于节点弹性刚度和水平极限承载力的提高,屈服后梁柱线刚度比对节点刚度退化影响不大;钢材屈服强度影响主要体现在节点的极限水平承载力上;再生骨料取代率对节点的延性性能稍有影响;外套管和端板的厚度变化在一定范围时对节点的弹性刚度和极限承载力有一些影响,但增幅随着厚度的增加越来越小。 展开更多
关键词 钢管约束型钢再生混凝土柱-钢梁节点 连接形式 抗震性能 影响因素分析
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方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土柱抗震性能试验研究
14
作者 陈祥花 徐炜圣 +1 位作者 梁莹 陈宗平 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第5期67-74,81,共9页
为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土柱的抗震性能,以轴压比、剪跨比、有无配制螺旋筋以及螺旋筋间距作为设计参数,进行了7个试件的低周反复加载试验,获取了各试件的滞回曲线以及应变分布。试验结果表明:试件破坏特征主要为方钢管... 为研究方钢管螺旋筋约束自密实高强混凝土柱的抗震性能,以轴压比、剪跨比、有无配制螺旋筋以及螺旋筋间距作为设计参数,进行了7个试件的低周反复加载试验,获取了各试件的滞回曲线以及应变分布。试验结果表明:试件破坏特征主要为方钢管柱脚区域出现明显鼓曲形成塑性铰区域;随轴压比的提高,试件抗剪承载力、环线刚度和耗能能力均有提升,剪跨比对试件抗震性能的影响规律不明显。配制螺旋筋对峰值承载力和刚度的影响较小,而对试件延性及耗能的提升明显,与无配筋试件相比试件延性平均提升了15.4%,耗能平均提升了114.9%。螺旋筋间距越密对试件抗震性能提升效果更优;适当增大轴压比,控制剪跨比在5以内以及增设螺旋筋对提升其承载能力和变形能力有积极作用。 展开更多
关键词 方钢管 螺旋筋 自密实高强混凝土 柱 抗震性能
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钢管约束型钢混凝土框架短柱的抗震性能与设计方法 被引量：5
15
作者 周绪红 刘界鹏 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第S1期1-5,共5页
进行了8个钢管约束型钢混凝土框架短柱的抗震性能试验研究,包括3个圆形钢管约束型钢混凝土柱、3个方形钢管约束型钢混凝土柱和2个普通型钢混凝土对比试件的试验研究。试验中的主要参数为轴压比。试验结果表明,相同用钢量条件下,钢管约... 进行了8个钢管约束型钢混凝土框架短柱的抗震性能试验研究,包括3个圆形钢管约束型钢混凝土柱、3个方形钢管约束型钢混凝土柱和2个普通型钢混凝土对比试件的试验研究。试验中的主要参数为轴压比。试验结果表明,相同用钢量条件下,钢管约束型钢混凝土超短柱的抗剪承载力、延性、层间变形能力和耗能性能明显优于型钢混凝土柱。钢管约束型钢混凝土柱和型钢混凝土对比试件都发生了明显的粘结破坏;因此在设计中应在型钢的翼缘外侧设置抗剪连接件。对钢管的弹塑性应力分析结果表明,水平荷载施加过程中,发生弯曲破坏试件的钢管不屈服,而发生剪切破坏试件的钢管在下降段屈服。根据试验结果和钢管应力分析结果建立了钢管约束型钢混凝土柱的抗剪承载力公式,提出了设计建议,可为工程实践提供参考。 展开更多
关键词 钢管约束型钢混凝土 短柱 轴压比 抗震性能 抗剪承载力
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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
16
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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铅黏弹性阻尼器增强钢管约束钢筋混凝土柱节点抗震性能研究 被引量：3
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作者 王秋维 景烜光 +1 位作者 史庆轩 李雪梅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期238-247,共10页
针对钢管约束钢筋混凝土(steel tubed reinforced concrete,STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用改良的铅黏弹性阻尼器进行增强。基于ABAQUS工作平台对铅黏弹性阻尼器试件建立有限元模型,将数值计算所得滞回和骨架曲线、耗能性能及... 针对钢管约束钢筋混凝土(steel tubed reinforced concrete,STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用改良的铅黏弹性阻尼器进行增强。基于ABAQUS工作平台对铅黏弹性阻尼器试件建立有限元模型,将数值计算所得滞回和骨架曲线、耗能性能及疲劳性能与试验结果进行对比,两者吻合较好。在此基础上探讨了铅芯直径、铅芯布置形式及复合黏弹性体厚度比值对铅黏弹性阻尼器力学性能的影响。结果表明:相较于扇形铅黏弹性阻尼器,改良后的四边形铅黏弹性阻尼器表现出更好的力学性能;随着铅芯直径的增大,阻尼器的耗能能力指标均得到大幅提高;建议铅芯个数取2个,铅芯面积与复合黏弹性层面积比值取6%~8%,复合黏弹性体厚度比值约为0.67。建立不同布置方案的铅黏弹性阻尼器增强STRC柱节点试件模型,对其破坏形态、滞回特性和箍筋应力进行对比分析,给出合理的布置方案,为实际工程提供参考。 展开更多
关键词 钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱 铅黏弹性阻尼器 数值分析 抗震性能
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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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反复荷载下圆钢管型钢再生混凝土组合柱恢复力模型研究 被引量：3
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作者 马辉 刘一 +1 位作者 赵艳丽 白恒宇 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期320-327,共8页
为建立圆钢管型钢再生混凝土组合柱的恢复力模型,对11根圆钢管型钢再生混凝土组合柱试件进行了低周反复荷载试验研究,考虑了再生骨料取代率、配钢率及钢管径厚比等不同设计参数的影响,分析了组合柱的地震破坏形态及滞回性能。基于组合... 为建立圆钢管型钢再生混凝土组合柱的恢复力模型,对11根圆钢管型钢再生混凝土组合柱试件进行了低周反复荷载试验研究,考虑了再生骨料取代率、配钢率及钢管径厚比等不同设计参数的影响,分析了组合柱的地震破坏形态及滞回性能。基于组合柱的力学特征及曲线形状,提出了圆钢管型钢再生混凝土组合柱骨架曲线的三折线参数模型,采用理论推导与数据拟合的方法确定了组合柱骨架曲线的模型参数。在此基础上,给出了组合柱的滞回规则和卸载规律,构建了组合柱的恢复力模型,计算滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好,表明该恢复力模型较好地反映了反复荷载下组合柱的受力特征点及滞回性能,可为此类组合柱的推广提供技术参考。 展开更多
关键词 型钢再生混凝土 钢管再生混凝土柱 恢复力模型 骨架曲线 滞回曲线
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圆钢管型钢再生混凝土组合柱滞回性能非线性有限元分析 被引量：1
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作者 马辉 张国恒 +2 位作者 白恒宇 席嘉诚 赵艳丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期148-157,共10页
基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回... 基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回性能开展了参数影响分析。结果表明:再生骨料取代率从0增大到100%,组合柱的峰值荷载下降了7.78%,延性略有降低;提高再生混凝土强度、型钢强度及圆钢管强度,对于提升组合柱的承载力及刚度是有利的,但却使组合柱的脆性增大;随着轴压比的增大,组合柱的承载力呈现先上升后下降的趋势,而延性逐渐变差;型钢配钢率从5.54%增至9.99%,组合柱的峰值荷载提高了24.34%,但对于改善组合柱的延性不明显;增大钢管壁厚对组合柱的承载力和延性均是有利的。 展开更多
关键词 钢管再生混凝土 型钢再生混凝土 组合柱 滞回性能 有限元分析
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