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开槽式密拼钢管桁架混凝土叠合板受弯性能研究
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作者 林彦 倪浩冉 +1 位作者 赵志捷 周学军 《土木工程学报》 北大核心 2025年第3期38-49,共12页
为了研究开槽式密拼钢管桁架混凝土叠合板的受弯性能,对7个钢管桁架叠合板试件进行静力加载试验,考察各试件的破坏形态、应力分布、承载力和刚度,分析拼缝钢筋与底板钢筋的传力机理,研究拼缝钢筋配置、拼缝钢筋搭接长度、钢管桁架距拼... 为了研究开槽式密拼钢管桁架混凝土叠合板的受弯性能,对7个钢管桁架叠合板试件进行静力加载试验,考察各试件的破坏形态、应力分布、承载力和刚度,分析拼缝钢筋与底板钢筋的传力机理,研究拼缝钢筋配置、拼缝钢筋搭接长度、钢管桁架距拼缝距离对开槽式密拼钢管桁架叠合板受弯性能的影响。采用有限元软件ABAQUS对试验试件进行有限元分析,将试验结果与有限元结果进行对比,两者吻合较好。基于验证的有限元模型,深入研究开槽式密拼钢管桁架混凝土叠合板受力性能的影响因素和影响规律。结果表明:开槽式密拼钢管桁架叠合板未发生沿叠合面的撕裂破坏,其受弯承载力和刚度与后浇带式叠合板接近,可实现整体式拼缝叠合板的受力性能;增大拼缝钢筋的配筋率可有效控制裂缝开展,显著提高叠合板承载力;增加拼缝钢筋搭接长度可减少拼缝两侧钢筋搭接范围混凝土板裂缝,提高叠合板承载力,但当拼缝钢筋搭接长度大于1.6la时,承载力提高幅度降低;减少钢管桁架距拼缝的距离可限制裂缝开展,但对叠合板承载力影响不明显。最后给出开槽式密拼钢管桁架叠合板拼缝处受弯承载力验算方法,并提出开槽式密拼拼缝的构造要求和设计建议。 展开更多
关键词 密拼 钢管桁架 混凝土叠合板 受弯性能
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螺旋加劲大径厚比方钢管混凝土叠合柱偏心受压非线性行为研究
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作者 王振山 康树宽 +3 位作者 宗梦媛 李哲 韦俊 卢俊龙 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期194-205,共12页
大径厚比钢管混凝土构件局部屈曲问题较为突出,在螺旋加劲肋新型约束形式基础上,提出了螺旋加劲方钢管混凝土叠合柱。通过偏心受压试验研究发现,螺旋肋可对大径厚比方钢管形成较好的约束,局部屈曲显著减小,构件承载力与变形能力得到有... 大径厚比钢管混凝土构件局部屈曲问题较为突出,在螺旋加劲肋新型约束形式基础上,提出了螺旋加劲方钢管混凝土叠合柱。通过偏心受压试验研究发现,螺旋肋可对大径厚比方钢管形成较好的约束,局部屈曲显著减小,构件承载力与变形能力得到有效提高。基于试验结果,采用ABAQUS有限元软件对该新型组合构件进行了参数分析,研究了钢管厚度、螺旋肋宽厚比、钢筋直径及偏心率的影响规律。结果表明:偏心率增大,试件承载力降低,延性增加;减小钢管宽厚比和增加钢筋直径,承载力和延性均有明显提升;螺旋肋宽厚比对试件承载力影响不大。基于数值分析结果,给出了设计建议;并对该叠合柱偏心受压承载力计算方法进行了研究,提出了考虑螺旋肋影响的实用计算公式。 展开更多
关键词 钢管混凝土 螺旋加劲肋 偏心受压 数值模拟 计算方法
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外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱压弯承载力计算方法
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作者 卢亦焱 柳永达 +2 位作者 刘真真 马文涛 祝涛 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期47-58,共12页
为研究外套方钢管夹层混凝土加固方钢管混凝土(CFST)柱的压弯承载力,进行3个原CFST柱和7个外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱(组合加固柱)试件的偏压试验,分析了试件的破坏形态和荷载—跨中挠度曲线。在试验基础上,通过纤维模型法对258... 为研究外套方钢管夹层混凝土加固方钢管混凝土(CFST)柱的压弯承载力,进行3个原CFST柱和7个外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱(组合加固柱)试件的偏压试验,分析了试件的破坏形态和荷载—跨中挠度曲线。在试验基础上,通过纤维模型法对258个组合加固柱进行参数分析,分析了夹层混凝土强度、外套钢管厚度和屈服强度对组合加固柱N/N_(u)-M/M_(u)曲线的影响。研究结果表明:原CFST柱和组合加固柱的破坏形态基本一致,均为典型的弯曲型破坏,组合加固柱加固部分与原CFST柱变形协调良好;夹层混凝土强度的提高、外套钢管厚度和屈服强度的降低使试件N/N_(u)-M/M_(u)曲线呈现外凸趋势;在这些因素当中,夹层混凝土强度对平衡点位置影响效果最显著,钢管厚度和屈服强度对平衡点位置影响不大。基于试验和数值模拟结果,提出了组合加固柱压弯承载力计算方法。通过公式得到的压弯承载力计算值与试验值、纤维模型法模拟值的误差均在10%以内,表明计算方法可准确预测外套方钢管夹层混凝土加固方CFST柱压弯承载力,为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 外套钢管 夹层混凝土 钢管混凝土 纤维模型法 N/N_(u)-M/M_(u)曲线
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考虑温度附加套箍效应的钢管约束混凝土轴压承载力解析法
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作者 王力 潘启仁 +3 位作者 张宇星 虞庐松 胡琦 李伟 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期191-202,共12页
针对高寒环境温度对钢管约束混凝土结构力学行为影响显著的问题,结合热力学理论和极限平衡理论,建立考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法,提出“温度附加套箍效应”的概念,并通过开展不同环境温度下的26个钢管约束混凝... 针对高寒环境温度对钢管约束混凝土结构力学行为影响显著的问题,结合热力学理论和极限平衡理论,建立考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法,提出“温度附加套箍效应”的概念,并通过开展不同环境温度下的26个钢管约束混凝土短柱轴压性能试验,验证了所提理论计算方法的准确性,通过解析法系统揭示环境温度对钢管约束混凝土轴压承载力的影响机理。结果表明:本文理论计算值与试验值平均偏差仅2.0%,标准差为0.06,具有较高的准确性和可靠性;温度附加套箍效应对钢管约束混凝土轴压承载力影响显著,环境温度为-40℃时,温度附加套箍效应对承载力的影响可达到温度附加承载力的34.1%;温度附加套箍效应受环境温度与常温的温差、材料温变弹性模量、泊松比、线膨胀系数及构件径厚比等受多因素综合影响,基于本文理论对量化环境温度对钢管约束混凝土承载力的影响提供了理论依据。高寒地区钢管约束混凝土结构设计中,应综合考虑温度附加套箍效应和温致材料特性变异对结构力学行为的影响。 展开更多
关键词 钢管约束混凝土 环境温度 温度附加套箍效应 轴压承载力 轴压试验
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考虑环境温度的钢管约束混凝土柱拟静力试验研究
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作者 王力 潘启仁 +3 位作者 顾皓玮 胡琦 虞庐松 李子奇 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期155-168,共14页
为研究不同环境温度下钢管约束混凝土(steel tube confined concrete,STCC)柱的抗震性能,开展了9根不同温度工况下的STCC柱拟静力试验,分析各试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,揭示环境温度对STCC柱抗震性能的影响机理。针对现行S... 为研究不同环境温度下钢管约束混凝土(steel tube confined concrete,STCC)柱的抗震性能,开展了9根不同温度工况下的STCC柱拟静力试验,分析各试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,揭示环境温度对STCC柱抗震性能的影响机理。针对现行STCC骨架曲线模型计算方法中未考虑环境影响的不足,基于试验和有限元计算结果,提出了考虑环境温度影响的STCC理论骨架曲线特征点温度修正计算公式。结果表明:环境温度变化引起的STCC材料变异和温度附加套箍效应对试件水平承载力和延性影响显著,环境高温(60℃)会使核心混凝土强度降低,且在钢-混凝土界面易发生脱粘脱空,导致试件承载力和延性分别下降9.4%、12.2%;低温(-40℃)工况下,由于核心混凝土强度提高,同时外壁钢管对核心混凝土的约束作用加强,使试件承载力提升18.7%,但其延性最大降低47.2%,对抗震产生不利影响;所提考虑环境温度影响的STCC理论骨架曲线具有较好的可靠性和精度,可为高寒大温差地区该类型结构的抗震设计提供必要理论依据。 展开更多
关键词 钢管约束混凝土(STCC) 环境温度 拟静力试验 理论骨架曲线 温度附加套箍效应
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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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L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱轴压性能
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作者 吴丽丽 刘艳霞 +1 位作者 武海鹏 韩港豪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期77-91,共15页
为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、... 为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、U形管外伸长度和钢材强度等参数对构件承载力和延性等力学性能的影响。结果表明:该类试件的主要破坏形态为中上部局部鼓曲破坏,适量增大U形管外伸长度可以提高承载力,但增大到一定程度之后易发生弯扭破坏;承载力和延性随着钢管厚度和钢材强度增大而增加;混凝土强度对构件的初始刚度和峰值荷载的影响都很小,但对曲线下降段的影响较大;试件端部和中部截面阴角处的混凝土应力值比各边中部更大,说明采用U形钢管与方钢管组合的方式改善了阴角处钢管对混凝土约束普遍较弱的问题。基于“统一理论”,给出了两种承载力建议计算公式,与试验结果吻合较好,两种计算方法在0.44~1.94的约束效应系数范围内具有良好的适用性。 展开更多
关键词 L形 U形管 钢管混凝土 轴心受压 承载力
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钢管混凝土拱温度效应的解析计算方法
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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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往复荷载作用后钢管混凝土柱-组合梁节点耐火性能数值分析
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作者 王文达 李生强 +1 位作者 毛文婧 郑龙 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的... 为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的影响,以及不同损伤程度、荷载作用水平和防火保护层厚度对节点耐火极限和破坏模态的影响。结果表明:地震预损伤对节点的耐火极限有不利影响,且随损伤程度的增加,耐火极限下降明显;重度损伤下节点的耐火极限与无损伤节点相比降低了23.5%;重度损伤的节点在火灾作用下形成塑性铰,且产生较大的耗能损伤,轻度和中度损伤下未形成明显塑性铰,耐火极限分别仅下降1.0%和3.6%;对于以梁损伤作为预损伤模式的节点,梁荷载比和防火保护层厚度是影响有地震预损伤节点耐火极限的主要因素;随柱荷载比的增大,耐火极限呈降低趋势,但整体影响不大。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱-组合梁节点 低周往复加载 损伤程度 耐火极限
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高强方钢管高强螺旋箍筋复合约束高强混凝土轴压短柱力学性能
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作者 杨志坚 孙立所 李帼昌 《河北工业大学学报》 2025年第1期42-48,共7页
为提高高强方钢管高强混凝土柱承载力和延性,可以将高强螺旋箍筋内置于高强方钢管高强混凝土柱中形成对核心混凝土的复合约束。通过改变螺旋箍筋间距,对高强方钢管高强螺旋箍筋复合约束高强混凝土轴压短柱进行了试验研究。结果表明:内... 为提高高强方钢管高强混凝土柱承载力和延性,可以将高强螺旋箍筋内置于高强方钢管高强混凝土柱中形成对核心混凝土的复合约束。通过改变螺旋箍筋间距,对高强方钢管高强螺旋箍筋复合约束高强混凝土轴压短柱进行了试验研究。结果表明:内配高强螺旋箍筋可以提高高强方钢管高强混凝土轴压短柱承载力和延性;与高强方钢管高强混凝土柱相比,内配螺旋箍筋间距为30 mm时,承载力提高了14.86%;在峰值荷载时,箍筋间距从30 mm增加到70 mm,螺旋箍筋应变减小了41.54%;高强螺旋箍筋在试件达到峰值荷载后屈服,并在试验过程中多次发生断裂;峰值荷载后,混凝土膨胀变形迅速增大,螺旋箍筋对混凝土约束应力达到11 MPa。 展开更多
关键词 高强螺旋箍筋 钢管混凝土 轴压短柱 复合约束 受力机理
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早龄期钢管混凝土动态力学性能研究
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作者 杨静 史禄 +1 位作者 刘翼飞 胡先尧 《山西建筑》 2025年第4期105-108,共4页
为了研究早龄期钢管混凝土抗冲击能力,基于霍普金森压杆试验系统对C50与C30核心混凝土的钢管混凝土的动态力学性能展开研究,研究结果表明:钢管混凝土的破坏程度、动态峰值应力、动态峰值应变、吸收能占比均与冲击气压呈正相关;钢管混凝... 为了研究早龄期钢管混凝土抗冲击能力,基于霍普金森压杆试验系统对C50与C30核心混凝土的钢管混凝土的动态力学性能展开研究,研究结果表明:钢管混凝土的破坏程度、动态峰值应力、动态峰值应变、吸收能占比均与冲击气压呈正相关;钢管混凝土的破坏程度从平缓到剧烈逐渐表现为表层脱落、开裂及内部碎块脱落,与混凝土设计强度正相关但与龄期负相关;冲击气压相同时,钢管混凝土的动态峰值应变、峰值应力、吸收能占比与设计强度和龄期都呈正相关,峰值应变受设计强度影响更大,峰值应力与吸收能占比受龄期即核心混凝土实际强度影响更大。 展开更多
关键词 钢管混凝土 动态力学性能 霍普金森压杆试验系统 能量耗散规律
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双壁波纹钢管混凝土构件短柱轴压力学性能
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作者 路博 崔燕 +2 位作者 方勇 王玉银 李豪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期56-64,共9页
为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式... 为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式,对比不同参数下构件的承载力、峰值应变、延性系数等关键力学指标,获得荷载-波纹钢管应变关系曲线以揭示试件的约束机理并验证外波纹钢管类型的影响。试验结果表明:外波纹钢管可为夹层混凝土提供约束作用,且螺旋角越小,外波纹钢管的约束作用越强;内波纹钢管则主要为夹层混凝土内壁提供有效支撑,以保持截面的完整性。名义约束效应系数与空心率相近时,由于咬口滑移影响,大螺旋角双壁波纹钢管混凝土比小螺旋角双壁波纹钢管混凝土的峰值应力、峰值应变与延性系数分别降低15.5%、21.8%与16.7%。在总用钢量相近的情况下,小螺旋角双壁波纹钢管混凝土柱的承载力、峰值应变与延性系数分别比空心钢筋混凝土柱提高10.6%、36.2%与50.0%。基于试验结果,检验了3种典型承载力公式的适用性,并提出了相应设计建议。 展开更多
关键词 组合结构 空心钢筋混凝土 波纹钢管 双壁构件 约束机理
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钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点弯矩-转角曲线计算方法
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作者 黄志 龚莉 +2 位作者 蒋丽忠 周旺保 戚菁菁 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期187-198,共12页
为研究钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点的弯矩-转角关系,提出了基于极限弯矩、初始转动刚度的四折线弯矩-转角模型。对节点进行了低周往复荷载试验,分析试验结果,得到了三种节点连接件的滞回曲线、骨架曲线以及弯矩-转角曲线。基于钢结... 为研究钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点的弯矩-转角关系,提出了基于极限弯矩、初始转动刚度的四折线弯矩-转角模型。对节点进行了低周往复荷载试验,分析试验结果,得到了三种节点连接件的滞回曲线、骨架曲线以及弯矩-转角曲线。基于钢结构设计标准,提出了适用于钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点极限弯矩计算方法;基于组件法建立了节点的初始转动刚度计算模型,分别计算得到节点的极限弯矩与初始转动刚度值,并与试验值进行了对比,误差较小,吻合良好。基于极限弯矩、初始转动刚度建立了钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点四折线弯矩-转角模型,对比验证了模型的正确性及适用性。该研究建立的四折线模型简单、精确且表达直观,可为钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点结构设计和分析提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土格构柱 节点 组件法 弯矩-转角模型 极限弯矩
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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
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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 钢管混凝土 L形异形柱 再生混凝土 偏压承载力 计算方法
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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
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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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侧向冲击作用下圆形双钢管混凝土柱损伤评估模型研究
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作者 阳霞 王久元 +2 位作者 吴杰 陈誉 陈娟 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期21-29,共9页
基于落锤冲击试验和数值模拟研究了侧向冲击下圆形双钢管混凝土(concrete-filled double-tube, CFDT)柱的损伤模式;以弯矩-转角关系作为评估指标,建立了圆形CFDT柱的冲击质量-冲击速度、冲击能量-冲击质量损伤评估模型;讨论了冲击位置... 基于落锤冲击试验和数值模拟研究了侧向冲击下圆形双钢管混凝土(concrete-filled double-tube, CFDT)柱的损伤模式;以弯矩-转角关系作为评估指标,建立了圆形CFDT柱的冲击质量-冲击速度、冲击能量-冲击质量损伤评估模型;讨论了冲击位置、外钢管强度、内钢管径厚比和轴压比等参数对损伤评估模型的影响规律。结果表明:在冲击能量不变的情况下,圆形CFDT柱的损伤程度随冲击质量与冲击速度比值的增大而显著增加。圆形CFDT柱的临界冲击能量曲线随冲击质量的增大逐渐下降后趋于平缓,收敛于水平渐近线;不同损伤程度对应的临界冲击能量间存在显著差别。当冲击质量恒定时,增大内钢管径厚比、外钢管强度以及冲击点距自由端距离,可以提高圆形CFDT柱的临界冲击能量;增大轴压比则会使临界冲击能量呈先增大后减小的趋势。各参数对临界冲击质量的影响随着冲击速度的增大而减小,其中外钢管强度对损伤评估模型的影响最大,轴压比和冲击位置次之,内钢管径厚比的影响最小。 展开更多
关键词 圆形双钢管混凝土(CFDT)柱 损伤评估模型 有限元分析 冲击性能 弯矩-转角关系
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钢管外包自密实混凝土早期收缩补偿与抗裂性能研究
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作者 袁文 李宝清 +2 位作者 王开凤 李存 朱云升 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第1期167-173,共7页
文中基于致密堆积理论进行钢管外包自密实混凝土配制,并研究了CEA膨胀剂对自密实混凝土收缩补偿特性与开裂敏感性的影响.结果表明:致密堆积理论配制的钢管外包自密实混凝土工作性能良好、28 d抗压强度39.2 MPa,满足工程应用要求.CEA膨... 文中基于致密堆积理论进行钢管外包自密实混凝土配制,并研究了CEA膨胀剂对自密实混凝土收缩补偿特性与开裂敏感性的影响.结果表明:致密堆积理论配制的钢管外包自密实混凝土工作性能良好、28 d抗压强度39.2 MPa,满足工程应用要求.CEA膨胀剂在自密实混凝土成型5 h后开始作用,14 d左右达到平衡,补偿收缩效果显著.当CEA膨胀剂的掺量为10%时,早期抗裂性优异,抗裂等级为Ⅰ级.当超过10%后,抗裂性能提升并不明显,而且还有过度膨胀造成自密实混凝土内部结构破坏,降低抗压强度的风险. 展开更多
关键词 钢管外包自密实混凝土 致密堆积理论 CEA膨胀剂 收缩补偿性能 抗裂性
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全过程火灾后中空夹层高强钢管混凝土偏压短柱力学性能研究
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作者 李业峰 毛小勇 +1 位作者 刘晓 刘昭辉 《苏州科技大学学报(工程技术版)》 2025年第1期1-8,共8页
确定了全过程中空夹层钢管混凝土构件的本构模型,利用有限元软件ABAQUS建模,对高温后中空夹层钢管混凝土偏压构件的全过程曲线进行计算,计算结果与试验结果验证良好。在此基础上,对全过程火灾后中空夹层钢管混凝土偏压构件的工作机理进... 确定了全过程中空夹层钢管混凝土构件的本构模型,利用有限元软件ABAQUS建模,对高温后中空夹层钢管混凝土偏压构件的全过程曲线进行计算,计算结果与试验结果验证良好。在此基础上,对全过程火灾后中空夹层钢管混凝土偏压构件的工作机理进行深入分析,以升温时间、空心率、内外钢管屈服强度、混凝土强度、长细比、偏心距为变化参数,建立有限元模型,考查影响全过程中空夹层钢管混凝土偏压极限承载力的因素。结果表明,材料强度和空心率对偏压短柱的剩余承载力系数影响不大,剩余承载力随材料强度增加而增加;随着偏心距的增加,构件的极限承载力显著下降,剩余承载力系数逐渐增大。随着长细比的增加,剩余承载力下降较大,长细比对偏压短柱的剩余承载力系数影响较大。随着升温时间的增长,短柱的剩余承载力系数大幅下降。 展开更多
关键词 全过程火灾后 中空夹层高强钢管混凝土短柱 偏压力学性能 剩余承载力
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超高格构钢管混凝土索塔地震响应及损伤分析
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作者 孟宪聪 张谢东 +2 位作者 刁锡钢 金小强 汪威 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第1期181-187,共7页
文中基于时程分析法研究了格构式钢管混凝土索塔关键施工阶段在E2地震作用下的动力响应,并采用增量动力分析法探究了强震作用下格构式钢管混凝土索塔的抗震性能,分析了索塔关键截面在强震中的损伤情况和耗能方式.结果表明:在E2地震作用... 文中基于时程分析法研究了格构式钢管混凝土索塔关键施工阶段在E2地震作用下的动力响应,并采用增量动力分析法探究了强震作用下格构式钢管混凝土索塔的抗震性能,分析了索塔关键截面在强震中的损伤情况和耗能方式.结果表明:在E2地震作用下格构式钢管混凝土索塔施工过程中出现严重损坏的风险较小,但外包混凝土易受拉开裂;索塔的曲率延性系数高于普通钢筋混凝土受压构件,在地震中有着良好的延性和变形能力;在三向耦合高强度地震作用下,索塔最先完全破坏的位置在主肢下横梁上部内肢. 展开更多
关键词 高地震烈度区 钢管混凝土 抗震分析 索塔 格构式结构
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方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板锚固性能研究
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作者 蔡立鳌 莫志军 刘锋 《广东土木与建筑》 2025年第1期92-96,共5页
以钢筋直径、钢筋数量和承插式连接板厚度为主要参数,通过对7个方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板试件进行静力拉拔试验,研究了方钢管再生混凝土柱承插式连接板的锚固性能。研究结果表明:拉拔试件破坏模式分为钢筋剪切破坏和钢板剪切... 以钢筋直径、钢筋数量和承插式连接板厚度为主要参数,通过对7个方钢管再生混凝土柱钢筋承插式连接板试件进行静力拉拔试验,研究了方钢管再生混凝土柱承插式连接板的锚固性能。研究结果表明:拉拔试件破坏模式分为钢筋剪切破坏和钢板剪切破坏两大类,且方钢管对受压区膨胀混凝土有一定约束作用;钢筋直径、钢筋数量都对拉拔试件的承载力有显著影响。在一定范围内增大钢筋直径和钢筋数量均可提高端板连接件的拉拔承载能力,其中增加钢筋数量对承载力的提高最为显著;根据《钢-混凝土组合桥梁设计规范:GB 50917—2013》对拉拔试件的极限承载力进行了预测,发现规范方法偏保守。 展开更多
关键词 钢管再生混凝土 钢筋承插式连接板 锚固性能 拉拔试验 破坏模式
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