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CFRP约束钢管混凝土柱偏压力学性能研究 被引量:2
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作者 李昆明 陈联盟 +1 位作者 吴冬雁 赵俊亮 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第12期38-42,共5页
本文阐述了近期对CFRP约束圆形钢管混凝土柱的偏压性能的试验研究成果。总共制作了6个试件,研究参数为偏心距,试件长径比均为5,钢管径厚比为100,每个参数制作2个相同试件。通过偏心加载试验获得试件荷载-变形曲线、荷载-挠度曲线等,并... 本文阐述了近期对CFRP约束圆形钢管混凝土柱的偏压性能的试验研究成果。总共制作了6个试件,研究参数为偏心距,试件长径比均为5,钢管径厚比为100,每个参数制作2个相同试件。通过偏心加载试验获得试件荷载-变形曲线、荷载-挠度曲线等,并基于试验结果分析了CFRP约束钢管混凝土柱的偏心受压工作机理。最后,对Jiang和Teng提出的CFRP约束钢筋混凝土柱偏压柱子分析模型进行修改,利用数值模型计算出试件的荷载-挠度曲线,并将其与试验测得的数据进行对比,验证了该模型的合理性。 展开更多
关键词 FRP约束钢管混凝土 偏压试验 力学性能 柱子模型 复合材料
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CFRP约束中空夹层碳钢管与不锈钢管混凝土短柱轴压性能比较
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作者 姚运 彭洪斌 +2 位作者 马煜 彭刚辉 唐红元 《混凝土》 北大核心 2025年第8期1-8,共8页
针对CFRP约束圆中空夹层钢管混凝土短柱,开展外管材料(碳钢管和不锈钢管)对其轴压性能的影响,通过对比试件典型破坏模式、轴向荷载与位移和应变曲线,分析两类外管材料的试件在承载力提升率和约束效应系数方面的差异。在此基础上建立有... 针对CFRP约束圆中空夹层钢管混凝土短柱,开展外管材料(碳钢管和不锈钢管)对其轴压性能的影响,通过对比试件典型破坏模式、轴向荷载与位移和应变曲线,分析两类外管材料的试件在承载力提升率和约束效应系数方面的差异。在此基础上建立有限元模型并与试验结果验证,进一步揭示不同外管试件在应力分布和轴力分配等方面的差异。研究结果表明:CFRP材料能有效提升中空夹层钢管混凝土短柱的轴压性能,且当CFRP从2层增加到4层时,夹层混凝土的峰值强度从557.60kN增加到790.94kN,提高了41.85%。这表提升轴压性能是通过环向约束来实现的。此外,在二次上升阶段,CFRP约束不锈钢试件的荷载位移曲线的斜率明显大于CFRP约束碳钢试件,且相较于碳钢试件,不锈钢能够为试件提供更强的约束效应,不锈钢试件的荷载位移曲线表现出更好的应变硬化效应。 展开更多
关键词 钢管混凝土 轴压性能 轴压试验 数值模拟 cfrp
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CFRP约束方钢管锂渣混凝土短柱轴压试验研究及力学性能分析
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作者 邓治平 梁炯丰 王云晨 《混凝土》 北大核心 2025年第8期9-11,共3页
为探究CFRP约束方钢管锂渣混凝土短柱轴心受压力学性能,设计锂渣取代率、CFRP布包裹层数及CFRP布包裹间距为变化参数,完成了5个试件的轴压试验。记录了试件的破坏形态,分析了试件受压过程的荷载-位移曲线,研究了锂渣取代率、CFRP包裹层... 为探究CFRP约束方钢管锂渣混凝土短柱轴心受压力学性能,设计锂渣取代率、CFRP布包裹层数及CFRP布包裹间距为变化参数,完成了5个试件的轴压试验。记录了试件的破坏形态,分析了试件受压过程的荷载-位移曲线,研究了锂渣取代率、CFRP包裹层数及间距对试件承载力、延性及初始刚度的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土 锂渣 cfrp 延性 刚度
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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 被引量:1
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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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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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内置CFRP管的圆钢管再生混凝土短柱偏压性能分析
6
作者 许伟 魏玉波 张海霞 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期317-326,共10页
研究内置CFRP管的圆钢管再生混凝土短柱偏压性能,分析偏压短柱受力过程,并修正偏压承载力的计算公式。利用有限元分析软件建立组合短柱模型并验证其有效性;基于有限元模拟结果对组合柱偏心承载力公式进行修正。当偏心率从0.33增大到0.65... 研究内置CFRP管的圆钢管再生混凝土短柱偏压性能,分析偏压短柱受力过程,并修正偏压承载力的计算公式。利用有限元分析软件建立组合短柱模型并验证其有效性;基于有限元模拟结果对组合柱偏心承载力公式进行修正。当偏心率从0.33增大到0.65时,组合柱的偏心承载力降低了35.3%,但其延性有所提高;当CFRP厚度从0增加到0.668 mm时,组合柱的偏心承载力提高了53.6%;CFRP厚度每增加0.167 mm,承载力提高了9.3%~13.7%,同时,组合柱的延性先增大后减小。随着再生骨料取代率的增加,组合柱的偏心承载力降低,而对其延性的影响相对较小;内置CFRP圆管的圆钢管再生混凝土短柱具有良好的偏压性能,修正的承载力公式可较好地计算其偏压承载力。 展开更多
关键词 cfrp 钢管再生混凝土 承载力公式 偏压 有限元分析
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海洋环境下CFRP布加固混凝土圆柱约束有效性系数分析
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作者 高婧 吴书航 周月明 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期109-117,共9页
为研究海洋环境下CFRP布加固混凝土圆柱构件的约束有效性系数,设置正常环境与海洋环境2种工况,进行了5组共27个混凝土圆柱试件轴压试验,对比分析各组试件的破坏形态、轴向变形、极限破坏荷载值,并计算出了海洋环境下CFRP布约束混凝土圆... 为研究海洋环境下CFRP布加固混凝土圆柱构件的约束有效性系数,设置正常环境与海洋环境2种工况,进行了5组共27个混凝土圆柱试件轴压试验,对比分析各组试件的破坏形态、轴向变形、极限破坏荷载值,并计算出了海洋环境下CFRP布约束混凝土圆柱理论模型的约束有效性系数。结果表明:海洋环境下,CFRP布与混凝土圆柱的黏结作用得到增强,改变了混凝土圆柱构件的破坏形态;CFRP布加固的层数对混凝土圆柱极限承载力的显著提升并不受海水腐蚀条件影响,海洋环境下的约束有效性系数对该理论模型仍然适用。 展开更多
关键词 cfrp 混凝土圆柱 海洋环境 轴压性能 破坏形态 约束有效性系数
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CFRP约束再生骨料混凝土棱柱体轴压试验研究
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作者 闵天润 彭胜 +3 位作者 彭爽 孙杰 吴东平 刘华琛 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第4期271-278,共8页
用废弃混凝土破碎成的再生粗骨料(RCA)替代天然骨料制备混凝土可降低碳排放,但再生骨料混凝土(RAC)的界面薄弱性导致其力学性能劣化,而碳纤维增强复合材料(CFRP)通过横向包裹混凝土形成被动约束效应,可有效提升RAC的承载力和抗变形能力... 用废弃混凝土破碎成的再生粗骨料(RCA)替代天然骨料制备混凝土可降低碳排放,但再生骨料混凝土(RAC)的界面薄弱性导致其力学性能劣化,而碳纤维增强复合材料(CFRP)通过横向包裹混凝土形成被动约束效应,可有效提升RAC的承载力和抗变形能力。本文以CFRP约束再生混凝土棱柱体为对象,开展轴压力学性能试验研究,分析了取代率(ρ=0%、50%、100%)和CFRP层数(N=0、1、2)对试样的破坏模式、峰值应力和应变以及应力-应变关系的影响,并基于试验数据提出修正的RAC本构模型。结果表明:CFRP约束显著提高了RAC的抗压强度与峰值应变,且CFRP包裹层数越多,提升效果越显著;高取代率试样(ρ=100%)在CFRP约束下表现出更优的强度恢复与延性提升能力;所提出的本构模型具有较好的预测性能,可为再生混凝土结构加固设计提供理论依据。 展开更多
关键词 再生骨料混凝土 cfrp约束 轴压实验 峰值应力 峰值应变 本构模型
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基于OpenSees平台的CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土柱抗震性能研究
9
作者 彭胜 陈乃萌 +1 位作者 许成祥 伍彩 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期114-122,共9页
为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能... 为了研究CFRP加固震损矩形钢管再生混凝土(rectangular recycled aggregate concrete-filled steel tube,RRACFST)柱的抗震性能,建立了RRACFST柱地震损伤后塑性铰的理论计算公式,通过OpenSees平台开展了CFRP加固震损RRACFST柱抗震性能模拟和影响因素分析。通过试验值与模拟值比较,发现二者吻合较好,说明OpenSees模拟平台能够较好地研究CFRP加固震损RRACFST柱的抗震性能。构建的RRACFST柱地震损伤后塑性铰理论计算公式,能够为该类结构的抗震加固设计提供理论依据。塑性铰理论公式的限制和边界条件包括再生粗骨料取代率∈[0,100%]、混凝土强度∈[C30,C60]、轴压比∈[0,0.7]、钢材强度∈[Q235,Q420]、钢管厚度∈[2mm,6mm]和长细比∈[7.5,12]。CFRP加固重度损伤RRACFST柱抗震性能最佳参数组合包括再生粗骨料取代率为50%,混凝土强度为C40,轴压比为0.3,钢材强度为Q345级,钢管厚度为3mm以及长细比为7.5。 展开更多
关键词 矩形钢管再生混凝土 cfrp加固 塑性铰 OpenSees平台 抗震性能
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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 预应力钢带约束钢管混凝土 钢管混凝土 预应力钢带 有限元模型 滞回性能
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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
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作者 董晓辉 《工程抗震与加固改造》 北大核心 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 钢管约束型钢混凝土 混凝土环梁 RBS型节点 抗震性能 有限元分析
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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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小口径CFRP-方截面钢管混凝土受弯性能研究 被引量:1
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作者 戴雨辰 陈铁林 王风 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期279-290,共12页
为研究小口径CFRP-方截面钢管混凝土的受弯性能,使用钢管外径分别为30、32、35 mm的3种试件(分别命名试件A、B和C)开展12组三点弯曲试验,观察试件的破坏形态并获得荷载-位移曲线。通过测得试件应变变化,对试验构件受弯性能进行分析。利... 为研究小口径CFRP-方截面钢管混凝土的受弯性能,使用钢管外径分别为30、32、35 mm的3种试件(分别命名试件A、B和C)开展12组三点弯曲试验,观察试件的破坏形态并获得荷载-位移曲线。通过测得试件应变变化,对试验构件受弯性能进行分析。利用有限元软件ABAQUS对试件进行非线性有限元分析,并对钢管与水泥之间的黏结能力、水泥立方体试块抗压强度以及CFRP布厚度3组参数进行参数敏感性分析。研究结果表明:钢管内填充水泥与外缠CFRP布均可以提高试件的抗弯承载力最大值以及抗弯刚度;当钢管、水泥、CFRP布3种材料结合在一起时,提升效果最为明显,A、B、C这3种试件的抗弯承载力最大值分别提高了81.6%、93.3%和92.6%;钢管内是否填充水泥与试件的最终破坏形态有明显关联。有限元分析与试验所得荷载-位移曲线吻合较好,破坏模式一致。CFRP布厚度对抗弯承载力最大值以及梁的抗弯刚度有明显影响。 展开更多
关键词 隧道工程 cfrp约束钢管混凝土 受弯性能 非线性有限元分析
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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
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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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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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侧向冲击荷载作用下CFRP型材-方钢管混凝土柱的动力响应 被引量:2
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作者 李帼昌 李晓 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期50-56,共7页
为了研究CFRP型材-方钢管混凝土固简柱的抗侧向冲击性能,采用水平撞击装置对3个CFRP型材-方钢管混凝土柱进行侧向冲击试验.根据柱的破坏模式、局部变形、整体变形及冲击力分析柱的动力响应,研究了CFRP型材、边界条件、冲击能量与冲击冲... 为了研究CFRP型材-方钢管混凝土固简柱的抗侧向冲击性能,采用水平撞击装置对3个CFRP型材-方钢管混凝土柱进行侧向冲击试验.根据柱的破坏模式、局部变形、整体变形及冲击力分析柱的动力响应,研究了CFRP型材、边界条件、冲击能量与冲击冲量对试件动力响应的影响规律.结果表明,CFRP型材-方钢管混凝土固简柱呈现弯曲破坏,具有良好的抗冲击性能,且随着支座约束能力的增大,抗侧向冲击性能增大.增加单位冲击冲量可使悬臂试件的峰值位移下降7%,而两端固支试件峰值位移仅变化1%.随着支座约束能力的下降,冲击冲量对试件变形的影响程度增大.在钢管混凝土固简试件中内置CFRP型材可使冲击位置处峰值位移下降9%,且降低程度随着支座约束能力的下降而增加. 展开更多
关键词 钢管混凝土 cfrp 侧向冲击 动力响应
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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
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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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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
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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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双壁波纹钢管混凝土构件短柱轴压力学性能 被引量:1
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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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