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内置工字型CFRP型材高强圆钢管高强混凝土轴压短柱组合效应分析 被引量：1
1
作者 李帼昌 西志远 李晓 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
目的 研究内置工字型CFRP型材的高强圆钢管高强混凝土短柱在轴心压力作用下三种材料的组合效应。方法 采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,通过相关试验验证模型的准确性,并对典型构件的破坏形态、受力全过程曲线进行分析,揭示... 目的 研究内置工字型CFRP型材的高强圆钢管高强混凝土短柱在轴心压力作用下三种材料的组合效应。方法 采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,通过相关试验验证模型的准确性,并对典型构件的破坏形态、受力全过程曲线进行分析,揭示构件各组成部分之间的相互作用和工作机理,评估CFRP配置率、钢材屈服强度、混凝土抗压强度、约束效应系数对组合效应的影响。结果 在高强圆钢管高强混凝土柱中内置CFRP型材,对构件的延性及安全裕度有显著提高,并改善了高强圆钢管对高强混凝土的约束,提高了构件的组合效应。结论 CFRP配置率控制在5.9%~8.4%,约束效应系数在1.2~1.4,钢材屈服强度不大于770 MPa时,构件中三种材料组合效应最佳。 展开更多
关键词 轴压短柱 高强圆钢管高强混凝土 CFRP型材 约束机理 组合效应
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内置工字形CFRP的高强圆钢管高强混凝土纯弯构件抗弯刚度研究
2
作者 李帼昌 张雪芳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期385-394,共10页
目的研究内置工字形CFRP型材高强圆钢管高强混凝土纯弯构件的抗弯刚度,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法设计3个CHCFHST-CFRP构件,对其进行纯弯试验;应用ABAQUS有限元软件建立了纯弯构件数值模型,在数值模拟结果与试验结果吻... 目的研究内置工字形CFRP型材高强圆钢管高强混凝土纯弯构件的抗弯刚度,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法设计3个CHCFHST-CFRP构件,对其进行纯弯试验;应用ABAQUS有限元软件建立了纯弯构件数值模型,在数值模拟结果与试验结果吻合的基础上,分析各参数对构件抗弯刚度的影响;并且推导了适用于纯弯构件的抗弯刚度和挠度计算公式。结果试件均未出现断裂,钢管也未产生局部鼓曲,卸载后纯弯段有明显回弹;随着混凝土强度、钢管壁厚和型材尺寸的增长,构件抗弯刚度略有增长;与未配置CFRP型材的构件相比,配置CFRP型材后构件的抗弯刚度有了明显的增长。结论试件整体呈弯曲破坏模态,具有良好的变形能力,具有较强的耗能能力及刚度退化能力;利用笔者推导的公式得到的计算值与试验结果吻合较好,公式可用来计算此类构件的抗弯刚度与挠度。 展开更多
关键词 工字形CFRP型材 高强圆钢管高强混凝土 抗弯刚度 计算公式
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工字形CFRP-高强圆钢管高强混凝土中长柱偏心受压性能研究
3
作者 李帼昌 王宁波 李晓 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期961-972,共12页
目的为避免材料浪费,减小构件截面尺寸,将CFRP型材与高强圆钢管高强混凝土进行结合,形成工字形CFRP型材-高强圆钢管高强混凝土构件,并研究其在偏心受压状态下的力学性能。方法采用试验和有限元相结合的方法对组合构件的工作机理和破坏... 目的为避免材料浪费,减小构件截面尺寸,将CFRP型材与高强圆钢管高强混凝土进行结合,形成工字形CFRP型材-高强圆钢管高强混凝土构件,并研究其在偏心受压状态下的力学性能。方法采用试验和有限元相结合的方法对组合构件的工作机理和破坏模态进行研究,选取典型构件进行受力全过程以及变参数分析。结果典型构件荷载-挠度曲线可分为弹性段、弹塑性段、塑性强化段和下降段;CFRP型材在弹塑性段后承担荷载比例逐渐增加且能够与钢管协同工作,对混凝土形成双重约束,提高构件的极限承载力;长细比、偏心率对构件的极限承载力、初始刚度、延性影响较为明显,钢材屈服强度、混凝土强度、含钢率、CFRP配置率影响较小。结论试件受力过程中变形较为稳定,延性较好,试件的变形符合平截面假定。 展开更多
关键词 工字形CFRP型材 高强圆钢管 高强混凝土 偏心受压
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圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移本构模型
4
作者 管民生 郑宗颖 +1 位作者 张坤 杜宏彪 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期119-126,共8页
为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位... 为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位置变化的粘结应力-滑移本构模型.结果表明,圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移经历了胶结、滑移、摩阻力和后滑移四个阶段,试件不同位置处发生滑移的顺序不同;验证了所提出的圆钢管机制砂混凝土粘结滑移本构在本文推出试验试件中的适用性,并基于上述本构模型,通过引入位置函数反映了试件局部粘结强度和滑移值的变化特点,提出了考虑位置变化的粘结滑移本构模型,该改进模型能更完全地反映局部粘结滑移规律和机理. 展开更多
关键词 粘结应力-滑移本构模型 粘结滑移 粘结强度 圆钢管高强卵石机制砂混凝土
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长细比对内置工字形CFRP型材的圆钢管混凝土构件力学性能影响
5
作者 李帼昌 王友东 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期769-777,共9页
目的 研究长细比对内置工字形CFPR型材高强圆钢管高强混凝土轴压构件力学性能的影响,为该类型柱设工程计提供依据。方法 采用ABAQUS有限元软件对组合柱进行有限元模拟,分析不同长细比下钢材强度、混凝土强度等参数对组合柱力学性能的影... 目的 研究长细比对内置工字形CFPR型材高强圆钢管高强混凝土轴压构件力学性能的影响,为该类型柱设工程计提供依据。方法 采用ABAQUS有限元软件对组合柱进行有限元模拟,分析不同长细比下钢材强度、混凝土强度等参数对组合柱力学性能的影响。结果 组合柱发生弹性和弹塑性失稳破坏的界限长细比为66.67,经验证理论公式的预测值与模拟值平均误差为3.01%。对于弹性失稳破坏的构件,与钢材强度相比,混凝土强度对构件的极限承载能力影响较大,且钢材屈服强度对钢管内力分配占比的影响较小。在组合构件中,高强混凝土所承担的荷载比例最低可达到普通强度混凝土所承担荷载的1.2倍。结论 发生弹性失稳破坏的构件可以通过提高混凝土强度达到提高构件承载力的目的;与普通强度混凝土相比,在组合柱中采用高强混凝土和高强钢管,可以使组合柱具有更好的组合效应;工字形CFRP对于组合柱极限承载力的提升主要体现在发生弹塑性失稳破坏的构件。 展开更多
关键词 CFRP型材 高强圆钢管高强混凝土柱 界限长细比 弹性失稳破坏 弹塑性失稳破坏
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圆钢管约束高强混凝土轴压短柱的试验研究与承载力分析 被引量：48
6
作者 张素梅 刘界鹏 +1 位作者 马乐 邢涛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期24-31,68,共9页
进行6组共18个圆钢管约束高强混凝土短柱在循环或单调轴压荷载作用下的试验研究。试验中的主要参数为混凝土强度(fcu=88.14～94.17)和钢管径厚比(D/t=21.62～43.01)。试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普... 进行6组共18个圆钢管约束高强混凝土短柱在循环或单调轴压荷载作用下的试验研究。试验中的主要参数为混凝土强度(fcu=88.14～94.17)和钢管径厚比(D/t=21.62～43.01)。试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构件的延性无显著差异;随钢管中纵向应力的降低,构件的轴压承载力提高。对构件的应力分析结果表明,圆钢管约束高强混凝土轴压短柱的峰值荷载点对应于钢管的屈服点。在应力分析结果的基础上建立圆钢管约束混凝土的轴压承载力公式,公式结果与试验结果吻合较好。基于试验结果对Mander约束混凝土模型进行修正,使模型适合于约束高强混凝土。 展开更多
关键词 圆钢管约束高强混凝土 循环轴压荷载 径厚比 轴压承载力
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钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压分析 被引量：10
7
作者 徐亚丰 金松 +1 位作者 戴颖 张月 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2016年第6期703-709,共7页
为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参... 为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参数分析,考虑不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响,利用回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式.结果表明,混凝土强度、配骨指标和钢材强度对组合长柱轴心受压承载力影响较大,长细比影响较小,简化公式计算结果与有限元计算结果及试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 轴心受压 钢骨-圆钢管高强混凝土组合柱 荷载-变形关系曲线 应力分布规律 破坏模态 参数分析 回归分析 承载力
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圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能 被引量：9
8
作者 刘界鹏 张素梅 郭兰慧 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期528-531,共4页
为研究圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能,进行6个短柱试件在循环轴压荷载作用下的试验研究.试验中的主要参数为钢管径厚比(26和42).试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构... 为研究圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压力学性能,进行6个短柱试件在循环轴压荷载作用下的试验研究.试验中的主要参数为钢管径厚比(26和42).试验结果表明,圆钢管约束高强混凝土短柱的轴压承载力高于同条件的普通钢管混凝土构件,但两种构件的延性无显著差异;随钢管中纵向应力的降低,构件的轴压承载力提高.对构件的应力分析结果表明,圆钢管约束高强混凝土轴压短柱中,钢管对核心混凝土的约束效果高于普通钢管混凝土构件;钢管约束高强混凝土轴压短柱的峰值荷载点对应于钢管的屈服点. 展开更多
关键词 圆钢管约束高强混凝土 循环轴压荷载 径厚比 轴压承载力
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高强方钢管-混凝土-圆钢管组合短柱轴压性能 被引量：2
9
作者 李晓丽 陈莉 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期112-122,I0008,共12页
为研究高强方钢管-混凝土-圆钢管(HSCS)组合短柱的轴压性能,以环混凝土轴心抗压强度(f ck)、外高强方钢管的抗拉强度、壁厚和宽度、内圆钢管的抗拉强度、壁厚和直径,以及试件的长细比和空心率等为控制参数,共设计27根试件。基于合理的... 为研究高强方钢管-混凝土-圆钢管(HSCS)组合短柱的轴压性能,以环混凝土轴心抗压强度(f ck)、外高强方钢管的抗拉强度、壁厚和宽度、内圆钢管的抗拉强度、壁厚和直径,以及试件的长细比和空心率等为控制参数,共设计27根试件。基于合理的材料本构模型、网格合理性分析和既有试验试件验证分析,确定该模型的预测精度,进而获得各个参数对足尺寸HSCS组合短柱轴压性能的影响规律。结果表明:随宽度、壁厚、内钢管抗拉强度、外钢管抗拉强度和混凝土抗压强度的增加,HSCS组合短柱的轴压承载力显著提高;随试件空心率增加,组合短柱的轴压承载力逐渐减小,建议空心率最佳取值为0.1~0.3。HSCS组合短柱轴压承载力计算表达式具有较高的预测精度,可满足工程实践需要。 展开更多
关键词 高强方钢管-混凝土-圆钢管 组合短柱 轴压性能 截面空心率 本构模型
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钢骨—圆钢管高强混凝土长柱的力学性能研究 被引量：2
10
作者 陈兰响 关萍 刘晴晴 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期264-271,共8页
为了研究钢骨—圆钢管高强混凝土长柱的力学性能,利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的有限元分析模型,分析长细比、材料强度和钢管壁厚等因素对组合长柱力学性能的影响,并建立长柱的稳定极限承载力公式。研究结果表明:基于ABAQUS软件... 为了研究钢骨—圆钢管高强混凝土长柱的力学性能,利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的有限元分析模型,分析长细比、材料强度和钢管壁厚等因素对组合长柱力学性能的影响,并建立长柱的稳定极限承载力公式。研究结果表明:基于ABAQUS软件选取的力学模型符合要求;长细比、偏心率和钢管壁厚对组合长柱的受力性能影响较大,材料强度和型钢截面形状对其影响相对较小;建立的简化承载力公式计算结果与试验结果吻合良好(均值为1.039,偏差为0.046),适用范围广。 展开更多
关键词 圆钢骨—圆钢管高强混凝土 有限元 长细比 稳定承载力
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