FRP-混凝土-钢双壁空心管轴压短柱力学性能分析 被引量：9

1

作者 王娟 赵均海 +1 位作者 李楠 朱倩 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第5期633-639,646,共8页

应用薄壁圆筒的双剪统一强度理论极限解,考虑材料中间主应力的影响和内圆钢管的薄壁效应,提出了FRP-混凝土-钢双壁空心管短柱轴压承载力计算公式.借助非线性有限元分析软件ANSYS,建立了组合柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型,... 应用薄壁圆筒的双剪统一强度理论极限解,考虑材料中间主应力的影响和内圆钢管的薄壁效应,提出了FRP-混凝土-钢双壁空心管短柱轴压承载力计算公式.借助非线性有限元分析软件ANSYS,建立了组合柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型,得到了各构件极限承载力及应力-应变关系全过程曲线,并将有限元结果与理论公式计算结果、文献试验结果进行对比验证,吻合较好;在此基础上讨论了荷载对构件纵向应力分布的影响以及钢管厚径比、混凝土强度等对构件承载力的影响规律. 展开更多

关键词 薄壁圆筒 双剪统一强度理论 非线性有限元 frp-混凝土-钢双壁空心管 力学性能

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FRP-混凝土-钢双壁空心管柱抗震性能试验 被引量：29

2

作者 钱稼茹 刘明学 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期29-36,共8页

为研究FRP-混凝土-钢双壁空心管柱的抗震性能,完成了9根双壁空心管柱试件和4根混凝土-钢空心管柱对比试件在定轴力和往复水平力作用下的试验。双壁空心管柱试件有3种破坏形态:内层钢管受拉屈服,混凝土压坏;内层钢管未受拉屈服,混凝土压... 为研究FRP-混凝土-钢双壁空心管柱的抗震性能,完成了9根双壁空心管柱试件和4根混凝土-钢空心管柱对比试件在定轴力和往复水平力作用下的试验。双壁空心管柱试件有3种破坏形态:内层钢管受拉屈服,混凝土压坏;内层钢管未受拉屈服,混凝土压坏或塑性铰区FRP管出现多条树脂受压剪切裂缝;塑性铰区FRP管压屈。试验过程中,发现:增大纤维特征值,试件的变形能力增大;加大轴压比,承载能力有所提高,但变形能力下降;空心率为0.6和0.74时,其承载能力和变形能力分别相差不大;FRP管的纤维缠绕角度为80°时,轴压力加载方式对试件承载能力和变形能力的影响不大;纤维缠绕角度为60°时,轴压力加载方式对试件的承载能力影响不大,但对变形能力有所影响。结果表明,由于FRP的约束作用,双壁空心管柱试件的承载能力大于混凝土-钢空心管柱试件,变形能力和耗能能力显著大于对比试件。 展开更多

关键词 frp-混凝土-钢双壁空心管 抗震性能 试验

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FRP-混凝土-钢双壁空心管柱抗冲击性能研究与机理分析 被引量：3

3

作者 赵艺佳 王蕊 +2 位作者 赵晖 毛敏 沈玲华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期44-56,共13页

FRP-混凝土-钢双壁空心管柱(FRP-concrete-steel double skin tubular columns)目前已在桥梁墩柱中得到应用,抗冲击性能是其推广应用的重要指标。为此,基于前期试验,采用ABAQUS软件建立了考虑轴力与侧向冲击耦合影响的有限元模型。首先... FRP-混凝土-钢双壁空心管柱(FRP-concrete-steel double skin tubular columns)目前已在桥梁墩柱中得到应用,抗冲击性能是其推广应用的重要指标。为此,基于前期试验,采用ABAQUS软件建立了考虑轴力与侧向冲击耦合影响的有限元模型。首先,分析了轴力-冲击联合作用下该类构件的抗冲击机理;其次,重点研究了FRP厚度和缠绕角度、轴压比、冲击速度、空心率、内钢管径厚比与材料强度对抗冲击性能的影响;最后,给出了轴力-冲击耦合作用下构件动力放大系数的计算公式。结果表明,混凝土的塑性变形是构件抗冲击的主要耗能机制;轴力对构件抗冲击性能有明显影响,当轴压比大于0.7时,轴力对抗冲击性能有削弱作用;内钢管径厚比对构件抗冲击性能影响较小;建议的计算公式可较好地预测该类构件的抗冲击承载力。 展开更多

关键词 抗冲击性能 冲击力 frp-混凝土-钢双壁空心管柱 机理分析 动力放大系数

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FRP-混凝土-钢双壁空心柱的抗爆性能分析

4

作者 王梓博 王乐雅 +1 位作者 苏纪浩 王伟强 《陆军工程大学学报》 2024年第5期18-25,共8页

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)-混凝土-钢双壁空心柱是一种新型混凝土组合柱,由外层FRP管、内层钢管及两管间填充的混凝土组成。针对FRP-混凝土-钢双壁空心柱在近场爆炸荷载下的抗爆性能进行了数值模拟。采用任意拉... 纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)-混凝土-钢双壁空心柱是一种新型混凝土组合柱,由外层FRP管、内层钢管及两管间填充的混凝土组成。针对FRP-混凝土-钢双壁空心柱在近场爆炸荷载下的抗爆性能进行了数值模拟。采用任意拉格朗日欧拉法(arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)进行建模,并基于已有的试验结果验证所建模型的准确性。利用验证后的数值模型,对爆炸冲击波传递过程、混凝土损伤发展、FRP管环向应变、爆炸后剩余力学性能以及参数进行了分析。结果表明,FRP管能有效约束爆炸区域内的夹层混凝土;爆炸后双壁空心柱的轴向承载力明显减小、轴向刚度明显下降;通过增加FRP管、钢管厚度,以及减小空心率能提高双壁空心柱的抗爆性能,其中前两项的影响更为显著。 展开更多

关键词 frp-混凝土-钢双壁空心柱 FRP管 近场爆炸 抗爆性能 损伤分析

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持载对FRP-混凝土-钢双壁空心柱轴压承载能力影响 被引量：1

5

作者 陈光明 赵程 +3 位作者 成彤 李召兵 谢攀 饶琛辉 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第2期284-290,共7页

FRP-混凝土-钢双壁空心柱(简称DSTC)是由香港理工大学滕锦光教授提出一种新型组合构件,具有受力性能良好、施工方便、耐腐蚀性能优越等系列优点.已近期成功将DSTC作为受力构件应用于桥墩.将DSTC应用于桥墩等结构主要受力构件时,持载期... FRP-混凝土-钢双壁空心柱(简称DSTC)是由香港理工大学滕锦光教授提出一种新型组合构件,具有受力性能良好、施工方便、耐腐蚀性能优越等系列优点.已近期成功将DSTC作为受力构件应用于桥墩.将DSTC应用于桥墩等结构主要受力构件时,持载期间的长期变形性能及持载对DSTC承载能力的影响是一个亟待厘清的关键技术问题.以此为背景,开展了持载对FRP-混凝土-钢双壁空心柱轴压力学性能影响试验研究.主要的研究参数包括:钢管的厚度、GFRP管的纤维层数、是否带焊钉及轴压比.研究结果表明:当DSTC轴压比为0.3及0.4时,持载对DSTC轴压承载力的影响非常有限. 展开更多

关键词 frp-混凝土-钢双壁空心柱 持载 徐变 轴压 承载力

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轴压FRP-混凝土-钢混合双管短柱数值模拟研究 被引量：2

6

作者 胡波 王建国 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期723-729,共7页

为探讨FRP-混凝土-钢混合双管短柱的受压性能和约束机理,采用非线性有限元分析程序ANSYS,选取不同单元类型模拟不同制作方式的FRP管。假定混凝土达到抗压强度后强度不变,对轴压下FRP-混凝土-钢混合双管短柱受力过程进行了数值模拟。分... 为探讨FRP-混凝土-钢混合双管短柱的受压性能和约束机理,采用非线性有限元分析程序ANSYS,选取不同单元类型模拟不同制作方式的FRP管。假定混凝土达到抗压强度后强度不变,对轴压下FRP-混凝土-钢混合双管短柱受力过程进行了数值模拟。分析表明,数值计算结果与试验结果吻合良好,数值分析得出FRP-混凝土-钢混合双管短柱有三种破坏类型,并给出破坏指数计算式,FRP管和钢管对混凝土的约束作用受FRP管是否承受轴向应力影响,通过定义双管约束特征值,得到与其受约束混凝土极限强度和极限压应变的关系。 展开更多

关键词 frp-混凝土-钢混合双管柱 轴压 数值模拟 破坏类型 双管约束特征值

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FRP-混凝土-钢新型组合柱的研究进展 被引量：2

7

作者 盛黎 《浙江建筑》 2017年第2期7-11,24,共6页

FRP作为一种轻质高强、抗腐蚀和耐疲劳的新型结构材料,在混凝土结构修复加固中得到广泛应用。近年来,国内外学者为了更好地发挥传统材料的优点,将FRP与混凝土和钢材进行组合,提出了FRP约束钢管混凝土柱、FRP约束钢骨混凝土柱和FRP-混凝... FRP作为一种轻质高强、抗腐蚀和耐疲劳的新型结构材料,在混凝土结构修复加固中得到广泛应用。近年来,国内外学者为了更好地发挥传统材料的优点,将FRP与混凝土和钢材进行组合,提出了FRP约束钢管混凝土柱、FRP约束钢骨混凝土柱和FRP-混凝土-钢混合双管柱等多种新型组合柱。在此,围绕这三类新型组合柱的研究现状进行介绍,为FRP-混凝土-钢组合柱在工程领域的进一步研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 FRP约束钢管混凝土 FRP约束钢骨混凝土 frp-混凝土-钢混合双管 组合柱

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CFRP-混凝土-钢管组合柱抗爆响应数值分析 被引量：2

8

作者 陈锐林 张展 +1 位作者 周振宇 周盛树 《工程爆破》 CSCD 2020年第6期9-16,共8页

为了研究CFRP-混凝土-钢管组合柱抵抗爆炸冲击波作用的能力,基于大型显示动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,应用ALE多物质流固耦合算法对CFRP-混凝土-钢管组合柱进行了抗爆动态响应研究,并分析了截面含钢率、截面空心率及轴压比等因素对组合... 为了研究CFRP-混凝土-钢管组合柱抵抗爆炸冲击波作用的能力,基于大型显示动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,应用ALE多物质流固耦合算法对CFRP-混凝土-钢管组合柱进行了抗爆动态响应研究,并分析了截面含钢率、截面空心率及轴压比等因素对组合柱抗爆性能的影响。研究结果表明:在爆炸荷载下,CFRP-混凝土-钢管组合柱的抗侧刚度和延性比普通混凝土-钢管组合柱更大,能有效地延缓组合柱的开裂与变形;增加含钢率可以有效地减少CFRP-混凝土-钢管组合柱柱中峰值位移和残余位移,提高组合柱的抗爆性能;在一定范围内增大空心率可以提高组合柱的抗爆性能,但过大的空心率会降低组合柱抗爆性能;在临界值内增大轴压比能够显著提高组合柱抗爆性能,但超过临界值后,再增加轴压比会削弱组合柱抗爆性能。研究结果可为该类构件的抗爆设计提供参考。 展开更多

关键词 抗爆响应 Cfrp-混凝土-钢管组合柱 数值分析 含钢率 空心率 轴压比

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一种新型的预应力钢-混凝土组合梁 被引量：6

9

作者 李勇 聂建国 陈宜言 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期31-33,共3页

结合一座下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥 ,介绍一种新型的预应力钢 -混凝土空心叠合板组合梁。有 2个主要特点 :采用现代体外预应力技术 ;采用叠合板组合梁新技术 ,实现双向组合。这种组合桥面体系在桥梁及建筑结构领域具有广阔的应用前景。

关键词 下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥 深圳彩虹大桥 组合桥面体系 预应力钢-混凝土空心叠合枚组合梁 设计 计算

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预制双壁空心管柱轴心受压性能试验研究

10

作者 梁瀚 杨斯洁 +3 位作者 王昊 张乾坤 薛一菡 卢召红 《低温建筑技术》 2017年第9期36-39,共4页

本文研究不锈钢(薄壁外层)-混凝土-钢双壁空心管(DSTM)柱的轴心受压性能。借鉴钢-混凝土组合结构构件的基本假定,分析其轴心抗压能力。制作外层分别为薄钢管和铁皮管,内层均为钢管,双壁管中间喷注混凝土型号为C40的两种试件,并完成其轴... 本文研究不锈钢(薄壁外层)-混凝土-钢双壁空心管(DSTM)柱的轴心受压性能。借鉴钢-混凝土组合结构构件的基本假定,分析其轴心抗压能力。制作外层分别为薄钢管和铁皮管,内层均为钢管,双壁管中间喷注混凝土型号为C40的两种试件,并完成其轴向抗压试验。试验结果表明,当外层管为薄钢管时,其承载能力和变形能力优于薄铁皮管。通过分析本文和有关文献的试验结果,引用相关系数,提出了考虑套箍效应的双壁空心管长柱轴心受压承载力计算公式,计算结果与试验结果基本吻合。 展开更多

关键词 不锈钢-混凝土-钢双壁空心管 柱 轴心受压

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武汉青山长江公路大桥主桥施工方案 被引量：20

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作者 王寅峰 胡军 +1 位作者 方黎君 张晶 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期112-118,共7页

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主墩采用钻孔灌注桩基础、哑铃形承台,桥塔采用A形混凝土结构,主跨主梁采用整体式钢箱梁、边跨主梁采用钢-混凝土结合梁。针对该桥结构特点及水文、地质条件,南主墩... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主墩采用钻孔灌注桩基础、哑铃形承台,桥塔采用A形混凝土结构,主跨主梁采用整体式钢箱梁、边跨主梁采用钢-混凝土结合梁。针对该桥结构特点及水文、地质条件,南主墩钻孔桩采用“吹填筑岛+旋挖钻机”方案施工、承台采用锁口钢管桩围堰方案施工;北主墩基础采用双壁钢套箱围堰平台一体法施工;塔柱采用液压爬模分节施工,在两塔肢间设13道临时横撑,并采用新型超高压地泵和特制超高压泵管一次将混凝土泵送到位;边跨结合梁采用先顶推架设钢槽梁,再安装预制混凝土桥面板,最后浇筑湿接缝的方案施工;主跨钢梁采用500 t架梁吊机悬臂架设方案施工;主跨合龙段采用顶推辅助合龙方案施工。 展开更多

关键词 斜拉桥 双壁钢套箱围堰 锁口钢管桩围堰 旋挖钻机 桥塔 钢箱梁 钢-混凝土结合梁 施工方案

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江津白沙长江大桥浅覆盖层桥塔承台无封底组合围堰设计 被引量：12

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作者 刘晓敏 强伟亮 +2 位作者 于海力 石怡安 谢朋林 《世界桥梁》 北大核心 2021年第5期9-14,共6页

江津白沙长江大桥为两跨悬吊地锚式悬索桥,桥梁全长1300 m。西桥塔紧邻成渝铁路既有线,边坡陡峭且位于浅覆盖层,其承台结构为2个独立的正方形结构,尺寸为17.0 m×17.0 m×5.0 m。综合考虑桥址所在长江水域的地质、水文等,设计... 江津白沙长江大桥为两跨悬吊地锚式悬索桥,桥梁全长1300 m。西桥塔紧邻成渝铁路既有线,边坡陡峭且位于浅覆盖层,其承台结构为2个独立的正方形结构,尺寸为17.0 m×17.0 m×5.0 m。综合考虑桥址所在长江水域的地质、水文等,设计了适用于浅覆盖层的无封底钢-混组合围堰。围堰结构平面布置形式为“E”形结构,分为迎水面壁体、侧壁、中隔壁及内支撑系统,迎水面壁体长度为72.0 m,壁体平均高度为16.5 m;侧壁长度为25.5 m,壁体高度为5~17 m,随边坡面变化。围堰竖向分为2层,下部结构为混凝土挡墙基础,采用桩基与冠梁的组合形式,上部结构采用双壁钢围堰,壁体厚度为1.5 m。采用花管注浆技术对浅覆盖层区域土体进行加固,可节省混凝土用量且便于后期钢围堰回收。通过有限元法对壁体、内支撑及基础的强度、变形进行计算,并对壁体进行屈曲分析,结果表明无封底钢-混组合围堰各项技术指标均满足要求。 展开更多

关键词 悬索桥 承台 浅覆盖层 无封底钢-混组合围堰 混凝土挡墙 双壁钢围堰 花管注浆 结构设计

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杭州东站西子国际项目大跨度楼面结构设计 被引量：1

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作者 郑鸿 薛海新 费元民 《浙江建筑》 2018年第9期16-19,23,共5页

杭州东站西子国际内设有多个大跨度建筑空间,针对不同的建筑空间及要求,采用合适的结构解决方案。今对本项目中采用的现浇预应力混凝土空心楼盖、钢-混凝土组合楼盖和斜放井字梁等结构设计技术,进行了一些分析和总结,可供类似工程设计... 杭州东站西子国际内设有多个大跨度建筑空间,针对不同的建筑空间及要求,采用合适的结构解决方案。今对本项目中采用的现浇预应力混凝土空心楼盖、钢-混凝土组合楼盖和斜放井字梁等结构设计技术,进行了一些分析和总结,可供类似工程设计时参考。 展开更多

关键词 大跨度楼面结构 预应力混凝土空心楼盖 钢-混凝土组合楼盖 斜放井字梁

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