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自密实自应力钢管混凝土计算分析 被引量:18
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作者 姚武 钟文慧 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期369-373,共5页
研究了1种新型的自密实自应力钢管混凝土;提出了通过测试混凝土自由膨胀率来计算钢管核心混凝土的限制膨胀率、自应力和钢管环向应力的方法,并利用复合掺加聚丙烯腈纤维和膨胀剂来控制钢管核心混凝土的早期膨胀和后期收缩;上述措施取得... 研究了1种新型的自密实自应力钢管混凝土;提出了通过测试混凝土自由膨胀率来计算钢管核心混凝土的限制膨胀率、自应力和钢管环向应力的方法,并利用复合掺加聚丙烯腈纤维和膨胀剂来控制钢管核心混凝土的早期膨胀和后期收缩;上述措施取得了良好的效果. 展开更多
关键词 钢管混凝土 聚丙烯腈纤维 自由膨胀率 自密实 自应力 环向应力
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钢管混凝土KK型节点应力集中系数计算方法
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作者 陈康明 樊林杰 +3 位作者 杨益伦 吴庆雄 罗健平 缪承谕 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期50-62,85,共14页
为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影... 为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影响机理;探讨现有相贯管节点SCF计算方法的适用性,基于节点刚度推导得到钢管KK(CHS-KK)型节点SCF计算方法,基于变形相似原则并考虑管内混凝土与主管管壁的剥离变形作用,提出了CFST-KK型节点SCF计算方法。结果表明:有限元模型最大误差为8.0%,具有良好的精度;计算CFST-KK型节点SCF时,可只考虑轴力和面内弯矩的作用而忽略面外弯矩的作用;主管径厚比对CFST-KK型节点SCF的影响最为显著,主管内填混凝土可提升主管管壁整体径向刚度,使CFST-KK型节点SCF减小28.5%~48.9%;采用现有相贯管节点SCF计算方法计算CFST-KK型节点SCF时均存在较大误差;扩展有限元参数分析验证了文章提出的CHS-KK和CFST-KK型节点SCF计算方法具有良好的精度且计算结果偏于安全。 展开更多
关键词 钢管混凝土KK型节点 应力集中系数 计算方法 有限元分析 理论推导
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预应力钢带约束钢管混凝土柱抗震性能研究
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作者 王毓晗 张纪刚 +4 位作者 宋罕宇 张伟成 邱换亮 吴瑞雪 郝承祖 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页
地震作用下钢管混凝土柱底部易发生鼓曲,因此本文提出一种预应力钢带约束钢管混凝土柱,来限制鼓曲并增强抗震性能。通过使用ABAQUS有限元软件对预应力钢带约束钢管混凝土柱进行了精细化建模分析。在验证有限元模型准确性的基础上,对不... 地震作用下钢管混凝土柱底部易发生鼓曲,因此本文提出一种预应力钢带约束钢管混凝土柱,来限制鼓曲并增强抗震性能。通过使用ABAQUS有限元软件对预应力钢带约束钢管混凝土柱进行了精细化建模分析。在验证有限元模型准确性的基础上,对不同影响因素如约束形式、钢带间距、钢带预应力、钢带强度、轴压比和径厚比进行参数分析。研究结果表明:预应力钢带约束方法与CFRP约束方法均能显著提高构件的抗震性能,且预应力钢带相较于CFRP具有成本更低、施工更便捷等优势;减小钢带间距可以提升约束柱的承载力和耗能能力;增大钢带预应力有助于提高约束柱的承载力和耗能能力;增大钢带强度有助于提高约束柱的延性;随着轴压比的增大,构件的承载力、耗能能力和延性先增大后减小;径厚比的增大会导致构件的初始刚度、承载力和耗能能力明显降低。 展开更多
关键词 应力钢带约束钢管混凝土 钢管混凝土 应力钢带 有限元模型 滞回性能
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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 钢管 螺旋筋 自密实高强混凝土 轴压性能
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预应力自密实再生混凝土梁受弯性能有限元分析
5
作者 余芳 胡敏 +1 位作者 姚大立 吴凡 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第5期674-680,共7页
【目的】随着建筑行业对资源循环利用和可持续发展的需求增加,再生骨料在混凝土结构中的应用已成为研究热点。然而,再生骨料的力学性能与天然骨料存在差异,其自身抗拉强度、弹性模量低及脆性高等缺点不可避免地会对预应力自密实再生混凝... 【目的】随着建筑行业对资源循环利用和可持续发展的需求增加,再生骨料在混凝土结构中的应用已成为研究热点。然而,再生骨料的力学性能与天然骨料存在差异,其自身抗拉强度、弹性模量低及脆性高等缺点不可避免地会对预应力自密实再生混凝土(PSRC)梁的受弯性能产生显著影响。为明确再生骨料在PSRC梁中应用的可行性,讨论分析了PSRC梁和预应力普通混凝土(PNC)梁的受弯性能差异。【方法】采用有限元分析方法进行研究,首先基于ABAQUS软件建立了PSRC梁和PNC梁有限元模型,通过对比模拟试件和试验试件的破坏形态、荷载挠度曲线以及极限荷载来验证建立模型的正确性和可靠性。其次在模型验证的基础上,对PSRC梁和PNC梁的开裂荷载、极限挠度、受弯承载力及受拉钢筋应变等性能指标进行了系统对比分析。最后基于受拉钢筋在开裂处的最大应变和平均应变模拟值,修正了受拉钢筋的不均匀系数,建立了PSRC梁最大裂缝宽度的计算式,并验证了其适用性和准确性。【结果】在相同配筋率下,PSRC梁较PNC梁的开裂荷载偏小,且两种混凝土梁的抗裂性能差距会随着配筋率的增大而逐渐减小;当配筋率在0.10%~2.24%范围内时,PSRC梁的极限挠度较PNC梁偏大4.04%~19.03%,而随着配筋率的持续增大,两种混凝土梁的极限挠度差距逐渐缩小直至基本消失,即混凝土材料性能对试件变形能力的影响会随着配筋率的增大逐渐减小;PSRC梁的受弯承载力与PNC梁相差幅度不超过3%,说明再生骨料的存在对受弯承载力影响并不大;在相同荷载作用下,当混凝土出现裂缝后,PSRC梁的钢筋应变曲线略低于PNC梁,由于PSRC梁开裂时间较早,受拉区混凝土传递的拉应力由裂缝处的纵筋提前承担,导致PSRC梁开裂处受拉钢筋应变偏大。【结论】本文基于开裂处应变模拟数据修正受拉钢筋应变不均匀系数,得到了确定PSRC梁的最大裂缝宽度的新方法,通过公式推导得出新方法的建议公式,并采用建议公式和GB50010—2010规范公式对最大裂缝宽度进行计算,发现新方法的计算值和实测值吻合较好,且该计算值较GB50010—2010规范公式的计算值对最大裂缝宽度的预测更加准确,为后续规范修订提供了参考依据。 展开更多
关键词 应力 自密实再生混凝土 受弯性能 有限元 开裂荷载 钢筋应变 受弯承载力 最大裂缝宽度
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钢管混凝土拱温度效应的解析计算方法 被引量:1
6
作者 刘永健 闫新凯 +1 位作者 刘江 白永新 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期283-296,共14页
将钢管混凝土拱的轴向温度效应按结构力学求解,横截面内温度效应按弹性力学平面应变问题求解,未考虑材料的泊松效应,且钢管混凝土拱并不完全满足平面应变问题假定。本文对钢管混凝土拱的温度荷载进行符合组合结构特点的合理简化,并提出... 将钢管混凝土拱的轴向温度效应按结构力学求解,横截面内温度效应按弹性力学平面应变问题求解,未考虑材料的泊松效应,且钢管混凝土拱并不完全满足平面应变问题假定。本文对钢管混凝土拱的温度荷载进行符合组合结构特点的合理简化,并提出三维温度应力解析计算方法,与传统方法和实体有限元计算结果进行对比验证。研究结果表明:不考虑横向约束解析法计算的轴向自应力偏小,相对误差在-31.67%~-30.24%之间,由于自应力在总的温度应力中占比较大,这一相对误差不可忽视;按平面应变问题计算钢-混界面法向应力误差在-17.96%~10.83%之间;本文提出考虑横向约束解析法计算精度较高,除应用于钢管混凝土拱温度效应计算外,还可用于评估界面热黏结状况及确定管内补偿收缩混凝土自由膨胀率的可行域;在相关桥规建议使用的材料性能取值和结构尺寸范围内,钢管与核心混凝土热脱黏界限温差在4.37℃~15.39℃之间。 展开更多
关键词 钢管混凝土 钢-混界面 三维温度应力 解析法 横向约束 脱黏 误差分析
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钢管自应力自密实混凝土柱偏心受压试验研究 被引量:7
7
作者 黄承逵 尚作庆 张鹏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期564-569,共6页
为分析初始自应力对钢管混凝土压弯力学性能的影响,对15根钢管自应力自密实混凝土柱和3根普通钢管自密实混凝土柱进行了偏心受压试验研究.结果表明:与普通钢管自密实混凝土相比,钢管自应力自密实混凝土具有较长的弹性工作段,其随偏心率... 为分析初始自应力对钢管混凝土压弯力学性能的影响,对15根钢管自应力自密实混凝土柱和3根普通钢管自密实混凝土柱进行了偏心受压试验研究.结果表明:与普通钢管自密实混凝土相比,钢管自应力自密实混凝土具有较长的弹性工作段,其随偏心率和长细比的增加而略有下降;初始自应力的存在使核心混凝土在未加载前就处于三向应力状态下,从而显著提高了其密实度,最终使结构获得较高的偏心受压极限承载力;初始自应力对结构的破坏形态几乎没有影响. 展开更多
关键词 钢管自应力自密实混凝土 钢管自密实混凝土 初始自应力 偏心受压 极限承载力
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钢管自应力自密实高强混凝土中长柱受压性能试验研究 被引量:10
8
作者 徐礼华 徐方舟 +3 位作者 周鹏华 谷雨珊 吴敏 许明耀 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期26-34,44,共10页
为提高钢管内混凝土的密实度,减小混凝土的收缩,以保证钢管与混凝土更好地工作,满足实际工程需要,文中提出采用钢管自应力自密实高强混凝土柱,考虑初始自应力、长细比和混凝土强度等因素的影响,设计制作16个钢管自应力自密实高强混凝土... 为提高钢管内混凝土的密实度,减小混凝土的收缩,以保证钢管与混凝土更好地工作,满足实际工程需要,文中提出采用钢管自应力自密实高强混凝土柱,考虑初始自应力、长细比和混凝土强度等因素的影响,设计制作16个钢管自应力自密实高强混凝土中长柱试件,通过轴心受压试验,考察试件的破坏形态,实测试件的荷载-纵向变形曲线、荷载-挠度曲线和极限承载力,分析了各参数对试件轴心受压力学性能的影响。研究表明:大部分中长柱的破坏形态均为弯曲失稳破坏;初始自应力提高5MPa,钢管自应力自密实高强混凝土中长柱极限承载力提高19%,并改善了延性;长细比由5增大至12,试件的极限承载力降低16.9%;混凝土强度提高36.3%,钢管自应力自密实高强混凝土中长柱极限承载力提高16.3%。基于试验结果,参考国内相关规范,建立钢管自应力自密实高强混凝土中长柱轴心受压稳定承载力计算公式,可供工程设计参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土 高强 自应力自密实混凝土 中长柱 轴压承载力
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钢管自密实自应力混凝土短柱轴压力学性能试验研究 被引量:17
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作者 黄承逵 徐磊 刘毅 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期696-701,共6页
结合自密实混凝土和自应力混凝土的特点,配制出有自密实性的自应力混凝土.将其应用于钢管混凝土内,不仅可以解决钢管混凝土浇注不密实,混凝土干缩、徐变等问题,而且还可以解决自应力混凝土约束不足的问题,试验通过6个钢管自应力自... 结合自密实混凝土和自应力混凝土的特点,配制出有自密实性的自应力混凝土.将其应用于钢管混凝土内,不仅可以解决钢管混凝土浇注不密实,混凝土干缩、徐变等问题,而且还可以解决自应力混凝土约束不足的问题,试验通过6个钢管自应力自密实混凝土短柱试件研究了钢管约束下自应力混凝土的膨胀性能.分析结果表明,徐变变形和弹性变形占有效自由膨胀变形的2/3左右,这部分变形在计算中不容忽视.膨胀稳定后,初始自应力值能达到3~6MPa,通过18个试件研究了短柱轴压力学性能,试验结果表明:在初始应力的影响下,钢管自应力混凝土的弹性工作阶段比普通钢管混凝土大10%左右,承载力也有5%~20%的提高. 展开更多
关键词 自应力 自密实 钢管混凝土 有效自由膨胀
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圆锥形中空夹层钢管混凝土构件压弯性能及承载力计算方法研究 被引量:1
10
作者 王淑红 刘向宏 +3 位作者 孙清 王建涛 张琳琳 陈赛慧 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期67-81,共15页
面向海上风电支撑结构大型化发展需求,研究了大空心率、大筒身锥度和超限径厚比下圆锥形中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的压弯受力全过程机理,将构件弯矩-位移曲线划分为弹性、开裂、弹塑性和破坏4个受力阶段;阐明了关键因素对圆锥形CF... 面向海上风电支撑结构大型化发展需求,研究了大空心率、大筒身锥度和超限径厚比下圆锥形中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件的压弯受力全过程机理,将构件弯矩-位移曲线划分为弹性、开裂、弹塑性和破坏4个受力阶段;阐明了关键因素对圆锥形CFDST构件承载力和刚度的影响规律。基于截面应力积分理论提出了圆锥形CFDST构件压弯相关性曲线计算方法,分析了不同约束混凝土本构模型计算轴力-弯矩曲线的差异性,对比了规范建议压弯承载力公式和极限状态法计算结果,验证了截面应力积分理论计算方法的准确性。结果表明:筒身锥度、内外钢管径厚比与承载力和刚度呈负相关;截面空心率、轴压比小于界限值时与承载力和刚度呈正相关,反之呈负相关;内外钢管屈服强度和混凝土强度与承载力和刚度呈正相关;采用截面应力积分理论、规范压弯承载力计算公式和极限状态法均可良好描述轴力-弯矩曲线的变化规律,且具有计算效率高、准确性好的优势;研究成果可对大空心率、大锥度及超限径厚比的圆锥形中空夹层钢管混凝土构件在风电工程中的应用提供有益参考。 展开更多
关键词 圆锥形中空夹层钢管混凝土构件 数值模拟 弯矩分配机制 截面应力积分理论
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自密实自应力矩形钢管混凝土柱抗震性能试验研究 被引量:2
11
作者 贾宏玉 李爱伟 +1 位作者 李奉阁 韩春刚 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1338-1343,1354,共7页
为研究不同长宽比对自密实自应力矩形钢管混凝土柱抗震性能的影响,本试验制作三根不同长宽比的试件,并分别从试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能及刚度退化来综合分析自密实自应力矩形钢管混凝土柱的抗震性能。研究结果表明... 为研究不同长宽比对自密实自应力矩形钢管混凝土柱抗震性能的影响,本试验制作三根不同长宽比的试件,并分别从试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能及刚度退化来综合分析自密实自应力矩形钢管混凝土柱的抗震性能。研究结果表明:角部焊缝过早的撕裂是导致试件承载力急剧下降的根本原因,因此在今后工程应用中,应特别重视对角焊缝质量的保证;随着试件长宽比的增加,滞回曲线的饱满程度有所减小,说明试件长宽比越大,在试验过程中越容易受剪力或滑移的影响;随着试件长宽比的增加,最大水平承载力提高,其中试件ZJGC-2较ZJGC-1提高约7%,ZJGC-3较ZJGC-1提高了近17%,极限位移则有所减小,长宽比越大,对应试件的骨架曲线后期下降段越明显;随着试件长宽比的增加,对应的位移延性、耗能能力均有下降的趋势,刚度退化越来越明显。由试件破坏形态可以发现,长宽比大的试件首先出现角焊缝撕裂现象,进而使试件承载力和刚度急剧降低,因此为保障自密实自应力矩形钢管混凝土柱的位移延性及抗震性能,需对结构的长宽比做出明确的规定。 展开更多
关键词 自密实自应力混凝土 矩形钢管混凝土 抗震性能 滞回曲线
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冻融循环作用下再生骨料自密实混凝土抗冻性能及损伤本构模型建立
12
作者 魏建修 刘清 +2 位作者 闫浩 何博文 崔晶波 《混凝土》 北大核心 2025年第4期90-97,106,共9页
为研究在冻融环境下再生骨料自密实混凝土(RCASCC)的损伤变化规律,进行了冻融试验,并根据不同冻融循环次数(0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次)下再生骨料自密实混凝土质量损失率、相对动弹性模量及抗压强度损失率,同时对RCA... 为研究在冻融环境下再生骨料自密实混凝土(RCASCC)的损伤变化规律,进行了冻融试验,并根据不同冻融循环次数(0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次)下再生骨料自密实混凝土质量损失率、相对动弹性模量及抗压强度损失率,同时对RCASCC损伤程度的定量分析。进一步分析了冻融循环作用下再生骨料自密实混凝土棱柱体的应力-应变曲线的变化规律;然后,基于等应变理论及Weibull损伤理论,建立了以动弹性模量表示的冻融损伤模型,并根据经典的应力-应变曲线对冻融损伤模型进行了优化及验证。结果表明:随着冻融循环次数的增加,RCASCC质量损失率先减小后增加,相对动弹性模量及抗压强度值均逐渐减小,应力-应变曲线峰值应力随冻融循环次数的增加峰值应力逐渐减小,峰值应变逐渐增加。与试验结果比较,建立的冻融损伤模型能够较好地拟合本试验及其他学者应力-应变曲线上升及下降段,模型参数能够较好地反映混凝土的脆性及延性特征,该模型可为RCASCC在冻融环境下的试验及理论研究提供借鉴。 展开更多
关键词 再生骨料自密实混凝土 应力-应变曲线 冻融循环 损伤模型
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焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响
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作者 傅一晟 刘永健 +3 位作者 姜磊 霰建平 李昊天 肖军 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第6期121-139,共19页
为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡... 为研究焊接工艺对钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点残余应力的影响,基于建立的热力顺序间接耦合的有限元分析方法,对拱肋相贯节点的焊接温度场和残余应力场进行数值模拟,结合文献试验结果验证了有限元分析方法的准确性。然后对湘渝高速双堡桥拱脚处拱肋相贯节点进行焊接温度场和残余应力场的数值模拟。在此基础上,通过参数分析研究对比了不同焊接热输入和焊接速度以及进行焊前预热和焊后热处理等不同焊接工艺对拱肋相贯节点不同位置的残余应力影响。结果表明:不同焊接热输入和焊接速度下拱肋相贯节点的焊接残余应力分布规律基本一致,变化规律表现为焊接残余应力与焊接热输入呈正相关关系,与焊接速度呈负相关关系;随着焊接热输入的减小和焊接速度的提高,拉压残余应力整体减小,拱肋相贯节点经过焊前预热150~200℃以后,残余应力的峰值应力总体降低4%以上,但焊前预热对残余应力分布基本没有影响,更高的焊前预热温度能更有效地降低残余应力的峰值应力;拱肋相贯节点经过550~650℃保温温度下保温4 h的焊后热处理以后,焊接残余应力总体降低幅度在40%以上,更高的保温温度能更有效地降低焊接残余应力;钢管混凝土拱桥拱肋相贯节点可通过减小焊接热输入和提高焊接速度的焊接工艺、焊前预热处理和焊后热处理来减小焊接残余应力。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢管混凝土拱桥 焊接残余应力 预热处理 焊后热处理
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低周反复荷载作用下圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱弯矩-曲率全过程分析
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作者 董阿雷 于峰 +2 位作者 陈太遥 秦尹 方圆 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第9期53-60,66,共9页
开展10根圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱和4根圆钢管约束钢筋钢渣混凝土柱低周反复加载试验,分析轴压比、剪跨比、径厚比和钢渣混凝土膨胀率对试件弯矩-曲率骨架曲线的影响规律,结果表明:试件发生弯曲破坏,且随着轴压比和径厚比增大... 开展10根圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱和4根圆钢管约束钢筋钢渣混凝土柱低周反复加载试验,分析轴压比、剪跨比、径厚比和钢渣混凝土膨胀率对试件弯矩-曲率骨架曲线的影响规律,结果表明:试件发生弯曲破坏,且随着轴压比和径厚比增大或剪跨比减小,试件抗弯承载力增大但截面曲率减小,试件弯矩-曲率骨架曲线上升段斜率增大;随着钢渣混凝土膨胀率增加,试件抗弯承载力截面曲率均增大,试件弯矩-曲率骨架曲线上升段斜率增大。在试验研究的基础上,选择核心自应力混凝土和钢材本构关系,利用MATLAB软件,编制非线性有限元程序。通过参数分析,进一步探讨了核心混凝土强度、轴压比、剪跨比、径厚比、核心混凝土初始自应力和预留缝宽度等参数,对试件弯矩-曲率骨架曲线的影响规律,结果表明:圆钢管约束钢筋自应力钢渣混凝土柱弯矩-曲率骨架曲线计算值与试验值吻合较好,轴压比、剪跨比和径厚比对试件弯矩-曲率骨架曲线影响规律与试验结果基本一致,且随着核心混凝土强度和初始自应力逐渐增大,试件抗弯承载力逐渐增大,随着核心混凝土强度增大,试件截面曲率均逐渐减小。 展开更多
关键词 钢管混凝土 钢渣混凝土 自应力混凝土 承载力 抗震性能 滞回性能 骨架曲线 全过程分析
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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
15
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 钢管 螺旋筋 自密实高强混凝土 抗震性能
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矩形钢管内置拉杆混凝土组合柱抗震设计方法研究
16
作者 胡勤 杜元林 刘京 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第5期10-21,共12页
高轴压比矩形钢管混凝土结构在反复荷载下容易发生局部鼓曲和核心混凝土破坏现象,需要采取适当的构造措施来提高其抗震能力。基于已有的内部设置拉杆约束矩形钢管混凝土柱拟静力试验,利用有限元分析软件建立试验模型,并经验证后进一步设... 高轴压比矩形钢管混凝土结构在反复荷载下容易发生局部鼓曲和核心混凝土破坏现象,需要采取适当的构造措施来提高其抗震能力。基于已有的内部设置拉杆约束矩形钢管混凝土柱拟静力试验,利用有限元分析软件建立试验模型,并经验证后进一步设计135组足尺试件进行参数化分析。研究内拉杆对柱体滞回性能,钢管变形特性以及核心混凝土纵向应力-应变关系的影响,同时深入探讨拉杆约束对柱体塑性耗能机制的作用机理。提出适用于多种工况的拉杆水平间距设计方法与布置高度优化方案。结果显示,在柱端设置拉杆能够显著提升构件在地震作用下的极限位移角与峰值承载力,有效控制钢管的横向及纵向变形,并降低核心混凝土的最大压应变。该措施还可大幅增强构件的整体延性耗能特性,提高钢管的耗能占比,同时相对减少核心混凝土的耗能占比。基于不同轴压比条件下的设计需求,提出相应的拉杆设置方法,为此类构件在工程中的应用奠定基础。 展开更多
关键词 拉杆约束 矩形钢管混凝土 滞回性能 应力-应变 塑性耗能 设计方法
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外部钢管约束型钢混凝土柱抗震耗能研究
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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 钢管约束型钢混凝土 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
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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 钢管混凝土 滞回性能 应力-应变 塑性耗能 设计方法
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自密实自应力混凝土力学性能及自应力值测定试验研究 被引量:2
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作者 韩春刚 刘英达 +1 位作者 余友于 赵根田 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3112-3118,共7页
试验通过P1、P2型与Z型自密实自应力混凝土进行力学性能比较,研究不同配合比及不同养护条件对自应力值的影响;对三联试模测定的混凝土自应力值和自密实自应力钢管混凝土测定的自应力值进行比较,研究新方法的可行性。结果表明:三种混凝... 试验通过P1、P2型与Z型自密实自应力混凝土进行力学性能比较,研究不同配合比及不同养护条件对自应力值的影响;对三联试模测定的混凝土自应力值和自密实自应力钢管混凝土测定的自应力值进行比较,研究新方法的可行性。结果表明:三种混凝土均能产生较高自应力值,都具有良好的膨胀效果和自密实特点;在同养护条件下,P型混凝土自应力值均比Z型高;其中养护环境对自应力值有较大影响;用三联试模来测定自密实自应力混凝土自应力值是切实可行的。 展开更多
关键词 自密实混凝土 自应力混凝土 养护条件 三联试模 自密实自应力钢管混凝土
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超声波检测钢管混凝土密实性 被引量:24
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作者 潘卫育 赵玮 +1 位作者 李传勇 周佳 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期64-67,共4页
利用超声波在均匀介质中传播的速度为常数的原理,进行超声波法检测钢管混凝土密实性的研究。结果表明,超声波对钢管壁与混凝土脱开缝隙一类的缺陷相当敏感;检测时应尽量使用频率匹配的中低频传感器,测试频率一般选择在40~100kHz范围之... 利用超声波在均匀介质中传播的速度为常数的原理,进行超声波法检测钢管混凝土密实性的研究。结果表明,超声波对钢管壁与混凝土脱开缝隙一类的缺陷相当敏感;检测时应尽量使用频率匹配的中低频传感器,测试频率一般选择在40~100kHz范围之内。超声波对钢管混凝土检测的结论表明,混凝土与管壁的脱离存在一定的规律性,拱脚部位混凝土比较密实,拱顶部位脱开现象比较普遍。 展开更多
关键词 钢管混凝土 超声波 密实 检测
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