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高强钢丝布增强UHPC约束混凝土柱轴压性能 被引量:1
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作者 邓宗才 王天宇 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期72-82,共11页
为掌握新型高强钢丝布增强超高性能混凝土(UHPC)的约束效应,研究高强钢丝布面密度和层数变化对约束混凝土柱轴压性能的影响规律.首先,利用混凝土泊松比、延性指数和韧性指数对高强钢丝布增强UHPC的约束效应进行评估;其次,考虑高强钢丝布... 为掌握新型高强钢丝布增强超高性能混凝土(UHPC)的约束效应,研究高强钢丝布面密度和层数变化对约束混凝土柱轴压性能的影响规律.首先,利用混凝土泊松比、延性指数和韧性指数对高强钢丝布增强UHPC的约束效应进行评估;其次,考虑高强钢丝布与UHPC提供的约束力,建立复合约束层的侧向约束力模型;最后,基于Ottosen破坏准则和有效约束指标,建立约束混凝土轴压本构模型.研究结果表明:约束柱受压时呈明显的延性破坏,高强钢丝布增强UHPC约束体系可有效抑制裂缝发展,减缓加载后期试件刚度退化;与未约束柱相比,约束柱极限承载力、峰值压应变和峰值应力的最大增幅分别为147.0%、104.0%和58.0%;当高强钢丝布层数从1层增加至2层,面密度增加至3.3倍时,约束柱极限承载力、峰值压应变和峰值应力分别提高了8.4%、29.3%和15.8%,延性指数和韧性指数分别提高了50.3%和44.2%.对比经典约束混凝土轴压本构模型,本文建立的模型结果与试验结果吻合度较高. 展开更多
关键词 高强钢丝布 轴压性能 超高性能混凝土 约束混凝土 本构模型
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钢管-注浆法加固缺陷桩轴压性能研究
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作者 张信贵 张怀 +4 位作者 张懿丹 罗冲 韩伟 严利娥 纪天骄 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期167-176,共10页
针对缺陷桩传统加固方法周期长、损耗高,以注浆加固法为主的微型加固工艺受施工因素影响较大,存在承载力不足的问题,提出钢管-注浆法微型加固方式,并进行室内模型桩轴压试验,考察了钢管比率、缺陷位置对缺陷加固桩极限承载力的影响。基... 针对缺陷桩传统加固方法周期长、损耗高,以注浆加固法为主的微型加固工艺受施工因素影响较大,存在承载力不足的问题,提出钢管-注浆法微型加固方式,并进行室内模型桩轴压试验,考察了钢管比率、缺陷位置对缺陷加固桩极限承载力的影响。基于试验建立准确的有限元模型,总结了混凝土纵向应力分布规律与钢管Mises应力分布规律,对影响缺陷加固桩极限承载力的参数做了进一步分析。结果表明:缺陷加固桩的极限承载力随钢管比率增大而增大,且在钢管比率增大至2.4%时达到最佳;中部缺陷加固桩与下部缺陷加固桩极限承载力提升幅度最高分别可达完整桩的4.5%与15.8%;钢管端部混凝土截面的局部应力集中现象随缺陷位置下移而逐渐明显,钢管Mises应力水平的提升分别与钢管比率以及钢管长度有关;缺陷加固桩极限承载力与注浆体强度成正比,增大钢管壁厚与钢管直径对承载力贡献不大,钢管-注浆法在处理深部缺陷时表现突出,极限承载力提升幅度最高可达31.20%;建议加固深部缺陷桩时,沿桩身通长设置钢管并将钢管嵌固于桩端稳定持力层内一定深度。 展开更多
关键词 缺陷桩加固 钢管-注浆法 轴压性能 试验研究 数值模拟
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泡沫混凝土-索氏体不锈冷弯型钢拼合柱轴压性能与承载力计算方法
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作者 郭风琪 关博友 +2 位作者 龙秋亮 蒋丽忠 徐瑾 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期3034-3049,共16页
为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板... 为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板件屈曲、螺钉及接触等复杂力学行为,在试验验证基础上对比研究不同参数对试件力学性能的影响规律。以GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》为基础,考虑冷弯型钢拼合柱发生局部屈曲而约束效应受限的本构特点,提出新型拼合柱承载力计算方法。研究结果表明:泡沫混凝土与冷弯型钢的相互支撑作用未达到钢管混凝土柱的约束效果,但延缓了屈曲的发展;绝大部分试件发生局部−畸变屈曲变形,未出现整体失稳现象;泡沫混凝土的填充可显著提升拼合柱的轴压承载力,增幅达21.8%~87.8%;现行规范的计算方法高估了新型拼合柱的承载能力,且结果呈现明显离散性,而采用本文考虑屈曲约束效应的承载力计算方法所得结果与试验和有限元结果更吻合,平均相对误差分别为6%和8%,均偏于安全。 展开更多
关键词 索氏体不锈冷弯型钢 泡沫混凝土 拼合柱 轴压性能 承载力计算方法
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高温对GFRP管混凝土柱轴压性能影响研究
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作者 高永红 何家乐 金清平 《中国塑料》 北大核心 2025年第7期56-62,共7页
为研究高温环境对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土柱轴压性能的影响,试验在20~220℃的温度范围内对两种规格的GFRP管、混凝土立方体和GFRP管混凝土柱进行2 h和4 h的加热处理,通过分析GFRP管的环向拉伸性能、轴向压缩性能及混凝土立方... 为研究高温环境对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土柱轴压性能的影响,试验在20~220℃的温度范围内对两种规格的GFRP管、混凝土立方体和GFRP管混凝土柱进行2 h和4 h的加热处理,通过分析GFRP管的环向拉伸性能、轴向压缩性能及混凝土立方体强度,揭示这些材料在高温条件下的性能变化及其对GFRP管混凝土柱轴压性能的影响。结果表明,常温下GFRP管混凝土柱的极限抗压承载力比素混凝土柱显著提高了4.75倍,随着温度升高,GFRP管和混凝土的变形协调性变差,力学性能发生退化,导致GFRP管混凝土柱的极限承载力和极限应变逐渐下降,特别是在220℃时,加热2 h和4 h后,GFRP管混凝土柱的极限承载力分别下降了18.73%和20.21%。加热温度上升对GFRP管混凝土柱轴压性能的影响比高温作用时间更为明显。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强聚合物管混凝土柱 高温 轴压性能 极限承载力 约束作用
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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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圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴压性能试验
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作者 牛海成 李博涵 +1 位作者 高锦龙 尚天宇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期450-457,共8页
为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱... 为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱与普通混凝土叠合柱的破坏特征相近,但其承载力和耗能高于普通混凝土柱,延性较差,破坏时外围混凝土剥落更严重。配箍率的增加对承载力与耗能提升有限,却能显著改善延性;含钢率提高可大幅增强承载力、延性与耗能;长细比增大使叠合柱的破坏加剧,综合受压性能明显下降。利用T/CECS188-2019等国内外钢管混凝土叠合柱设计规程对17根叠合柱轴压承载力计算,结果显示该规程计算精度良好,计算值与试验值契合度高,可为钢管混凝土叠合柱结构设计与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 圆钢管 叠合柱 高强再生混凝土 静力试验 轴压性能 延性 耗能 承载力计算
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箍筋间距对型钢混凝土结构轴压性能影响研究
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作者 路军富 苗志豪 +1 位作者 王明胜 汤印 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期83-88,100,共7页
研究目的:隧道穿越断层、软弱破碎带等不良地质时易导致初期支护型钢与喷射混凝土接触界面出现相对滑移现象,使得初期支护结构承载能力降低、极易失稳。为提升型钢与喷射混凝土支护协同承载能力与变形延性,提出一种沿型钢翼缘表面环向... 研究目的:隧道穿越断层、软弱破碎带等不良地质时易导致初期支护型钢与喷射混凝土接触界面出现相对滑移现象,使得初期支护结构承载能力降低、极易失稳。为提升型钢与喷射混凝土支护协同承载能力与变形延性,提出一种沿型钢翼缘表面环向布置箍筋的结构形式,为探明箍筋间距对型钢及混凝土的约束作用,开展4种不同工况的型钢混凝土柱轴心受压试验和数值分析,揭示箍筋间距对型钢喷射混凝土柱的轴压承载能力的影响规律。研究结论:(1)无箍筋约束工况下,工字型钢与喷射混凝土接触界面极易发生分离破坏,二者无法协同承载,当设置环向箍筋约束时,型钢混凝土试件破坏模式为胀裂破坏,其环向箍筋对型钢翼缘和混凝土变形约束效果较好,从而增强了型钢混凝土试件的极限承载力和延性;(2)环向箍筋约束试件的极限承载力随箍筋间距的减小而增大,相较于无箍筋约束试件,环向箍筋间距为150 mm、100 mm、50 mm试件的极限承载力的增长百分比分别为18.78%、24.59%和31.16%;(3)减小环向箍筋间距对型钢混凝土柱的极限承载能力有较大提升,当布置箍筋间距75 mm时约束效果最优;(4)本研究成果可为隧道支护结构抗变形设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 环向箍筋间距 型钢混凝土结构 轴压性能 承载能力
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氯盐冻融作用下损伤GFRP管混凝土柱轴压性能试验研究
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作者 金清平 曾东垚 刘运蝶 《中国塑料》 北大核心 2025年第8期55-61,共7页
通过对24个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土(CFFT)柱在3.5%(质量分数,下同)的氯化钠溶液中进行冻融循环试验,在此之前,对12个CFFT柱进行了切割初始损伤,研究在氯盐冻融作用下切割损伤后CFFT柱轴压性能,评估氯盐冻融作用下损伤CFFT柱... 通过对24个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土(CFFT)柱在3.5%(质量分数,下同)的氯化钠溶液中进行冻融循环试验,在此之前,对12个CFFT柱进行了切割初始损伤,研究在氯盐冻融作用下切割损伤后CFFT柱轴压性能,评估氯盐冻融作用下损伤CFFT柱轴压强度衰减情况。结果表明:损伤CFFT柱较无损CFFT柱进入征兆期更早,2种CFFT柱在轴压作用下的荷载‐应变曲线趋势一致,均为双线性曲线,随着冻融次数的增加,试件极限应变值下降,延性变差;相同冻融次数下,损伤CFFT柱初始刚度、延性更差,极限承载力均下降了200 kN左右. 展开更多
关键词 玻璃纤维增强聚合物管混凝土柱 冻融循环 氯盐环境 切割损伤 轴压性能
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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
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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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CFRP-PVC方管内置型铝混凝土柱轴压性能试验研究
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作者 冯贵秀 明阳 +3 位作者 王蕊 曹昕鑫 黄红程 龙新茂 《混凝土》 北大核心 2025年第4期84-89,共6页
为研究CFRP-PVC方管内置型铝混凝土柱的轴压力学性能,以CFRP层数和间距为变化参数设计了5个试件和1个没有工字铝的对照试件,进行了单轴受压试验。观察了试件的破坏过程和破坏形态,获取了轴压荷载-位移曲线,分析了不同变化参数对试件极... 为研究CFRP-PVC方管内置型铝混凝土柱的轴压力学性能,以CFRP层数和间距为变化参数设计了5个试件和1个没有工字铝的对照试件,进行了单轴受压试验。观察了试件的破坏过程和破坏形态,获取了轴压荷载-位移曲线,分析了不同变化参数对试件极限承载力、延性系数、轴压刚度、耗能因子等力学性能指标的影响。结果表明:工字铝的存在显著提高了试件的极限承载力、延性系数、轴压刚度和耗能能力;随着CFRP层数增加,试件的极限承载力呈上升趋势,而延性呈先降低后升高的趋势;CFRP间距的增大会降低试件的承载力,但对延性的影响不大;由于轴压刚度主要由工字铝提供,因此各变量对试件的初始轴压刚度影响不大。基于可靠的ABAQUS模型,进行了约束机理分析,提出了复合约束模型。 展开更多
关键词 CFRP-PVC方管 型铝混凝土 轴压性能 有限元分析 极限承载力
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螺栓钢板连接预制混凝土轴压性能及承载力计算公式
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作者 杨延婷 葛琪 +6 位作者 左文豪 李国 熊峰 吕洋 孟永杰 刘鹏 宋瑛涵 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期167-176,共10页
预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承... 预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承载力计算公式。试验结果表明:夹心墙板破坏模式主要为螺栓钢板节点上方以及墙趾两端混凝土的压溃,混凝土面板与夹心保温层在墙体底部轻微分层,墙体侧面出现较大竖向裂缝。将试件的试验轴向荷载承载力与本文提出的公式及现有的公式进行了对比,结果表明:国内现有公式计算值与试验值的差值百分比为5%,国外现有计算公式与试验值的差值百分比为45.7%~77.2%,然而本文提出的公式与试验值差值百分比仅为0.4%。国外现有的公式非常保守,本文提出的公式能够准确预测此种螺栓连接墙板的轴向承载力。在试验研究基础上,考虑了长细比、墙体厚度、连接件布置、混凝土边肋等参数,进一步建立有限元模型验证本文提出的公式。分析结果表明:数值模型的计算结果与本文提出的计算公式误差在–8.05%~2.65%之内,国内现有公式和国外现有公式与计算值误差分别在–2.25%~8.58%和41.61%~78.41%范围内,本文公式预测结果较为准确。最后,分析了各个参数对螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板轴向承载能力的影响,发现墙板的配筋率对极限承载力无明显影响;合理布置GFRP连接件、设置竖向混凝土肋、减小墙板长细比和增加混凝土板厚度可以提高墙体承载性能。 展开更多
关键词 预制混凝土夹心墙体 螺栓钢板连接 轴压性能 有限元分析 承载力计算公式
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复合材料裙的优化设计及轴压性能研究
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作者 张桂明 祖磊 +6 位作者 宁武军 张骞 郑轩轩 王华毕 李德宝 卢国军 蔡天琪 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期42-50,96,共10页
针对热压罐工艺成型的ϕ150 mm固体火箭发动机壳体复合材料裙,进行了轴压试验,并通过建立引入黏性行为及三维Hashin失效准则的渐进损伤模型开展有限元分析,对复合材料裙及含裙复合材料壳体的失效模式、失效位置及轴压载荷进行了准确预测... 针对热压罐工艺成型的ϕ150 mm固体火箭发动机壳体复合材料裙,进行了轴压试验,并通过建立引入黏性行为及三维Hashin失效准则的渐进损伤模型开展有限元分析,对复合材料裙及含裙复合材料壳体的失效模式、失效位置及轴压载荷进行了准确预测,以验证有限元模型的可靠性。以此为基础,根据复合材料裙铺层原则,建立了基于随机正态算法的铺层优化模型,对复合材料裙的铺层顺序和铺层角度进行优化,得到了满足要求的最优铺层。基于最优铺层,分析了不同搭接角度与搭接长度对载荷规律的影响,确定了最优的搭接角度和长度,并通过轴压试验对结果进行验证。结果表明:当铺层为[90/0/45/0/90/90/-45/-45/45/0]时,复合材料裙在达到材料强度极限前发生屈曲失稳,满足设计需求;随着搭接角度增大,屈曲载荷逐渐增大,而载荷增量先增大后减小;随着搭接长度的增大,屈曲载荷逐渐增大,但增量呈下降趋势,最终确定最优搭接角度为3°,最优搭接长度为20 mm。含裙复合材料壳体轴压试验最终屈曲载荷为29.77 kN,与仿真结果相差6%,失效位置在复合材料裙裙尖处,与仿真结果一致。 展开更多
关键词 固体火箭发动机壳体 复合材料裙 结构设计 铺层优化 轴压性能
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软岩大变形隧道让压耗能型波纹板接头构件轴压性能研究
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作者 李延喆 宋远 +3 位作者 安刚建 荣传新 冯守中 黄明利 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第8期1538-1548,共11页
针对软岩隧道流变性强、变形较大的工程问题,研发一种让压耗能型波纹板接头构件,并通过室内试验与数值模拟对其轴压性能进行研究。以波纹板厚度、高度及布置间距为自变量,通过设计7组不同构造参数构件的试验方案,分析不同参数对构件极... 针对软岩隧道流变性强、变形较大的工程问题,研发一种让压耗能型波纹板接头构件,并通过室内试验与数值模拟对其轴压性能进行研究。以波纹板厚度、高度及布置间距为自变量,通过设计7组不同构造参数构件的试验方案,分析不同参数对构件极限承载力、恒阻承载力及最大压缩量的影响机制。试验结果表明:1)加载过程中构件经历了弹性变形阶段、屈服响应阶段、塑性发展阶段和密实强化阶段,并出现非协调变形与焊脚破坏现象。2)在隧道围岩变形量为100~270 mm时,波纹板高度宜采用200~300 mm;当围岩变形量达到270 mm以上时可增加波纹板高度至400 mm以上。3)从控制成本的角度考虑,在满足承载力需求的前提下,可将波纹板厚度控制在3~4 mm,布置间距在200 mm以内。数值模拟结果与试验结果基本一致,并发现波纹板中心弯折处与焊脚位置易出现应力集中,工程应用时宜保证焊接质量或增设加强肋等。通过三因素三水平正交试验方法对模拟参数进行敏感性分析,发现波纹板布置间距、厚度、高度分别对构件极限承载力、恒阻承载力、最大压缩量影响最大。 展开更多
关键词 软岩大变形隧道 耗能型波纹板接头构件 轴压性能 室内试验 数值模拟
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高温后CFRP混凝土圆柱的轴压性能及承载力计算
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作者 郑述芳 覃伟恒 +2 位作者 吴逸冲 梁莹 陈宗平 《混凝土》 北大核心 2025年第2期39-45,共7页
为了研究高温后CFRP混凝土圆柱的轴压力学性能演变规律,以历经最高温度T和恒温时长t为变化参数,对11个试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的破坏过程,获取了应力-应变(σ-ε)曲线,分析了试件轴压力学性能指标的变化。结果表明:试件... 为了研究高温后CFRP混凝土圆柱的轴压力学性能演变规律,以历经最高温度T和恒温时长t为变化参数,对11个试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的破坏过程,获取了应力-应变(σ-ε)曲线,分析了试件轴压力学性能指标的变化。结果表明:试件的破坏形态和σ-ε曲线有两种类型,在T<400℃时,σ-ε曲线拥有强化段,试件产生CFRP拉断混凝土压碎破坏,在T≥400℃时,σ-ε曲线无强化段,试件产生CFRP搭接剥离混凝土压碎破坏;随着T的升高,试件的峰值应力和初始刚度呈现下降趋势,极限压应变呈现先升后降趋势,延性则呈现先升后降再上升趋势,CFRP和结构胶整体力学性能在100℃内较好,在400℃时达到失效状态,当100℃≤T≤300℃时,t对试件力学性能影响显著;最后提出高温后CFRP混凝土圆柱的轴压承载力计算模型,其计算结果与试验结果较为吻合。 展开更多
关键词 高温后 CFRP 混凝土圆柱 轴压性能 承载力计算
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超高强螺旋筋约束高强混凝土轴压性能
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作者 经承贵 游慧 +1 位作者 徐仲恒 陈宗平 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第8期774-781,815,共9页
为研究超高强螺旋筋约束高强混凝土的轴压性能,以混凝土强度等级、螺旋筋配箍率和螺旋筋屈服强度为变量,对32个圆柱体试件开展轴压试验。结果表明:超高强螺旋筋具有更长的弹性受力阶段,能够有效降低高强混凝土的脆性,并能确保其在受压... 为研究超高强螺旋筋约束高强混凝土的轴压性能,以混凝土强度等级、螺旋筋配箍率和螺旋筋屈服强度为变量,对32个圆柱体试件开展轴压试验。结果表明:超高强螺旋筋具有更长的弹性受力阶段,能够有效降低高强混凝土的脆性,并能确保其在受压时实现超过3.00%的塑性变形;超高强(1774 MPa)螺旋筋试件的峰值应力、峰值应变和轴压延性系数分别约为普通强度(432 MPa)螺旋筋试件的1.4、4.4、1.6倍。 展开更多
关键词 超高强钢丝 螺旋筋 高强混凝土 约束作用 轴压性能
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UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压性能研究
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作者 李涛 贺政博 +1 位作者 魏国正 曹鸿猷 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期87-99,共13页
为研究UHPC(Ultra High Performance Concrete)全包裹Q690高强型钢组合短柱的轴压性能以及UHPC与Q690高强型钢的应变协调性,设计并制作了7根UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱试件,并进行了轴压试验测试。设置的研究参数包括试件内部是否... 为研究UHPC(Ultra High Performance Concrete)全包裹Q690高强型钢组合短柱的轴压性能以及UHPC与Q690高强型钢的应变协调性,设计并制作了7根UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱试件,并进行了轴压试验测试。设置的研究参数包括试件内部是否布置钢丝网、UHPC钢纤维体积含量、箍筋间距和型钢截面类型,调查了各试件变形破坏过程、最终破坏模式和峰值承载力。研究表明:UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱具有良好的轴压承载力和轴压变形性能,且截面核心区UHPC和Q690高强型钢在峰值承载力下能够实现应变协调。参考中、欧、美等多地规范相关的承载力计算方法,对UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压极限承载力进行了理论计算,并与试验结果进行了对比,结果表明:计算结果与试验结果吻合良好,能为UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压承载力计算提供参考。 展开更多
关键词 UHPC Q690高强型钢 组合短柱 轴压性能 箍筋间距
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方钢管自燃煤矸石混凝土柱轴压性能研究
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作者 张玉琢 张永伟 +2 位作者 刘进隆 黄怡萌 路林翰 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期85-94,共10页
探究方钢管自燃煤矸石混凝土短柱的轴压性能,推广大宗固废自燃煤矸石在建筑工程中的应用。选取辽宁阜新地区自燃煤矸石,制作18根不同粗骨料取代率的方钢管自燃煤矸石混凝土柱并开展轴压试验,再进行取代率、含钢率设计参数变化对刚度、... 探究方钢管自燃煤矸石混凝土短柱的轴压性能,推广大宗固废自燃煤矸石在建筑工程中的应用。选取辽宁阜新地区自燃煤矸石,制作18根不同粗骨料取代率的方钢管自燃煤矸石混凝土柱并开展轴压试验,再进行取代率、含钢率设计参数变化对刚度、强度和延性3方面共6个轴压性能指标的参数分析、Spearman相关性分析和指标的回归分析。取代率100%较取代率0%的试件的弹性段刚度和极限应变分别提高了-23.36%和8.11%;含钢率为0.165的试件与含钢率为0.078的试件相比,其极限荷载、轴压刚度、强度系数和延性系数分别提高了23.17%、25.15%、-10.96%和16.95%;取代率从0%到100%,自燃煤矸石粗骨料与弹性段刚度、轴压刚度、延性系数和极限荷载的负相关系数分别为-0.84、-0.58、-0.53、-0.32,与试件的强度系数和极限应变的正相关系数分别为0.69和0.37;在《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936—2014)基础上,对试件轴压承载力、极限应变和轴压刚度等6个轴压性能指标进行回归分析,计算误差均小于10%,本研究可为钢管自燃煤矸石混凝土柱的实际应用提供理论参考。 展开更多
关键词 自燃煤矸石骨料 钢管混凝土 轴压性能 Spearman相关性分析 回归分析
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内置H型钢的圆铝管混凝土短柱轴压性能分析
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作者 李兵 李佳 +2 位作者 周博 张正涛 王良志 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13080-13090,共11页
为研究内置H型钢的圆铝合金管混凝土短柱的轴压力学性能及受力机理,采用ABAQUS建立了该类试件的有限元模型,在有限元验证基础上,研究了试件在轴向荷载作用下的破坏形态,对典型试件进行了受力全过程分析以及接触力分析,研究了试件不同高... 为研究内置H型钢的圆铝合金管混凝土短柱的轴压力学性能及受力机理,采用ABAQUS建立了该类试件的有限元模型,在有限元验证基础上,研究了试件在轴向荷载作用下的破坏形态,对典型试件进行了受力全过程分析以及接触力分析,研究了试件不同高度处的截面各组成部分的荷载分担情况,总结了试件各部分之间接触应力的变化规律;研究了混凝土抗压强度、含钢率、铝合金管壁厚以及截面构造对试件轴压力学性能的影响。结果表明:试件在轴向荷载作用下铝合金管、混凝土以及H型钢表现出良好的组合效应,通过参数分析发现,轴压短柱受力过程中的横向变形随着混凝土立方体抗压强度增大而增大,参数分析中圆铝合金管壁厚对轴压短柱的承载能力影响最大。可见内置H型钢的圆铝合金管混凝土柱组合构件在受轴向荷载时表现出较强的承载能力以及良好的抵抗变形能力。 展开更多
关键词 内置H型钢的圆铝合金管混凝土柱 轴压性能 有限元分析 极限荷载
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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究
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作者 任庆新 付然 王庆贺 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期212-222,共11页
目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范... 目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范,给出适用于矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压稳定承载力计算公式。结果 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的破坏形态表现为在构件的中间位置产生侧向挠曲,最终因丧失稳定而破坏;长细比λ和外围混凝土强度fcu, out是影响叠合长柱轴压峰值荷载的关键参数;当λ由29增加到42和55时,峰值荷载分别降低7.3%和15.3%;当fcu, out由40 MPa提高到60 MPa和80 MPa时,峰值荷载分别提高21.4%和44.8%;轴压承载力简化计算公式与有限元模拟所得结果之比的均值和变异系数分别为0.927和0.017。结论 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有良好的抗压性能和初始刚度,所提出的简化计算公式可为实际工程应用提供计算依据。 展开更多
关键词 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 稳定承载力 有限元分析
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腐蚀后高强钢管混凝土柱轴压性能
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作者 张旺 李冉冉 +3 位作者 熊清清 邹薇 李海云 王新华 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7288-7297,共10页
为研究不同腐蚀率下钢材力学性能的变化规律,以Q235、Q355和Q460钢材为研究对象,对12组共38个钢材试样进行了中性盐雾腐蚀试验和单轴拉伸试验,并对腐蚀后钢材性能退化规律进行了总结,提出了适用于不同强度等级的腐蚀后钢材强度预测公式... 为研究不同腐蚀率下钢材力学性能的变化规律,以Q235、Q355和Q460钢材为研究对象,对12组共38个钢材试样进行了中性盐雾腐蚀试验和单轴拉伸试验,并对腐蚀后钢材性能退化规律进行了总结,提出了适用于不同强度等级的腐蚀后钢材强度预测公式。基于提出的腐蚀后钢材强度预测公式和腐蚀后实际壁厚,建立了腐蚀后高强钢管混凝土柱精细化数值分析模型,在与试验结果对比验证的基础上,分析了不同腐蚀率、混凝土强度和长细比等参数对承载力的影响规律,并依据不同规范采用不同计算方法对腐蚀后的高强钢管混凝土柱的承载力公式进行了预测。结果表明:随着腐蚀率的增大,钢材弹性模量基本保持不变,屈服平台逐渐缩短甚至消失。随着腐蚀率增加,方形截面高强钢管混凝土柱峰值荷载下降速率略大于圆形截面。混凝土强度等级越高,腐蚀后峰值荷载下降幅度越小。长细比增加,腐蚀后方形截面高强钢管混凝土柱峰值荷载对应的位移增加速率略大于圆形截面。使用钢材强度折减叠加壁厚折减的方法,3种规范对腐蚀后高强钢管混凝土柱承载力的预测更为准确,离散性也更小。 展开更多
关键词 钢材腐蚀 高强钢 轴压性能 承载力预测
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