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高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能研究 被引量:6
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作者 任亮 胡劭杰 +2 位作者 方博文 王凯 温帅 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期285-291,305,共8页
为探讨高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能,基于大型有限元程序ABAQUS,结合UHPC、NC和高强钢筋材料本构关系,校准损伤塑性模型中相关参数,建立高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震有限元模型。通过与3个NC柱和3个UHPC柱拟静力试验结果对比,... 为探讨高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能,基于大型有限元程序ABAQUS,结合UHPC、NC和高强钢筋材料本构关系,校准损伤塑性模型中相关参数,建立高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震有限元模型。通过与3个NC柱和3个UHPC柱拟静力试验结果对比,验证分析模型的有效性。在此基础上,进一步探讨轴压比、纵筋直径、纵筋强度、箍筋间距和UHPC高度等敏感参数对高强钢筋增强UHPC-NC组合柱抗震性能的影响。结果表明,高强钢筋增强UHPC-NC组合柱位移延性系数随轴压比、纵筋直径和箍筋间距的增大而降低,随纵筋强度和UHPC高度的增加表现出先增大后逐渐平缓的趋势,合适的UHPC替换高度能充分发挥高强钢筋和UHPC材料特性并取得良好的经济性。 展开更多
关键词 高强钢筋 uhpc-nc组合柱 ABAQUS 抗震性能 参数分析
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CFRP不同约束方式下拉挤型GFRP管混凝土组合柱的承载性能 被引量:1
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作者 杨文伟 周海洋 +1 位作者 王痛快 陈志伟 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
为提升拉挤型玻璃纤维复合材料(GFRP)管混凝土组合柱的承载能力,采用碳纤维增强复合材料(CFRP)布,以不同约束方式制作5根试件,并进行轴压试验,得到约束组合柱的破坏模式;通过对CFRP的约束效应及柱的承载性能分析,建立承载力计算模型。... 为提升拉挤型玻璃纤维复合材料(GFRP)管混凝土组合柱的承载能力,采用碳纤维增强复合材料(CFRP)布,以不同约束方式制作5根试件,并进行轴压试验,得到约束组合柱的破坏模式;通过对CFRP的约束效应及柱的承载性能分析,建立承载力计算模型。研究表明:试件破坏时拉挤型GFRP管及混凝土被压坏,部分试件伴有CFRP条带状撕裂。随着横向约束效应的增加,破坏形态由典型的劈裂破坏向脆性压碎破坏及剪切破坏发展。试件承载力随CFRP间距的减小逐渐增大,CFRP间距<100 mm时试件承载力大幅提高,最大可达1.5倍以上,CFRP间距≥100 mm时,承载力提升并不明显。CFRP间距变化、布置方式对试件变形性能影响显著,可明显改善构件的延性。基于约束混凝土理论,考虑不同CFRP间距及GFRP承载作用效应,建立的试件承载力计算模型计算结果精度较高。 展开更多
关键词 CFRP布 拉挤型GFRP管 混凝土短 组合 承载力计算模型
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UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能 被引量:1
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作者 欧智菁 陈伟隆 曹磊 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期63-71,共9页
为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合柱的抗震性能,进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验,分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下,各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗... 为研究在低周反复荷载下超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合柱的抗震性能,进行共计3根UHPC预制管混凝土组合柱和1根钢筋混凝土柱的拟静力试验,分析在不同UHPC强度和核心混凝土有无配筋情况下,各组合柱试件的破坏模式、位移延性、耗能能力、刚度退化等方面抗震性能.分析结果表明:UHPC预制管混凝土组合柱试件的滞回曲线较为饱满,破坏形态基本相同,均为整体压弯破坏;与传统钢筋混凝土(RC)柱相比,UHPC预制管混凝土组合柱刚度、屈服荷载、延性性能均有提升;随着UHPC强度增大,组合柱试件的滞回曲线更为饱满,耗能能力增强,残余位移小,水平峰值荷载和位移延性系数分别提高了20.60%和6.40%,表现出良好的整体抗震性能;采用ABAQUS程序建立组合柱的有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合良好;轴压比、长细比、UHPC强度是影响UHPC预制管混凝土组合柱抗震性能的重要参数,可为同类工程设计提供参考. 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 组合 抗震性能 拟静力试验 有限元分析
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螺栓连接高强槽钢组合柱轴压性能研究
4
作者 吴成龙 郎鑫 +2 位作者 牟犇 丁晓娟 阚建成 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2291-2305,共15页
对螺栓连接高强槽钢组合柱的轴压性能进行数值研究和理论分析。首先,在高强槽钢组合柱轴压试验研究基础上,利用ABAQUS软件建立三维实体有限元模型,并通过试验结果验证模型的准确性;然后,建立42个有限元模型,分析长细比、腹板高厚比、翼... 对螺栓连接高强槽钢组合柱的轴压性能进行数值研究和理论分析。首先,在高强槽钢组合柱轴压试验研究基础上,利用ABAQUS软件建立三维实体有限元模型,并通过试验结果验证模型的准确性;然后,建立42个有限元模型,分析长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比等参数对组合柱受压稳定性能的影响。最后,评价国内外现有设计规范对高强钢组合柱的适用性,并对设计曲线进行修正。研究结果表明:长细比和槽钢厚度是影响组合柱承载力的主要参数;现行规范对高强钢组合柱在轴向载荷作用下的屈曲强度计算较保守。此外,修正的设计曲线可以更好地预测高强钢组合柱的极限强度。 展开更多
关键词 高强钢 槽钢组合 轴压试验 参数分析 设计方法
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装配式钢内芯-UHPC组合空心柱抗震性能研究
5
作者 邵旭东 赵相如 +2 位作者 伍隋文 邵宗暄 何广 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-16,共16页
为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供... 为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供额外的耗能.介绍了新型立柱及其与承台间连接构造的概念设计,通过设计2∶5的立柱缩尺模型,采用原桥初步设计中最不利轴压比(0.24)进行拟静力试验,研究该立柱的破坏模式、预制立柱界面处连接性能、位移延性、耗能能力、刚度退化、残余变形、曲率分布和钢板应变等.试验结果表明:试件为弯曲破坏模式,具体为柱底塑性铰区域钢筋钢板屈服,UHPC薄壁层压溃,但节点连接处保持完好,预制与后浇UHPC界面未见裂缝,表明提出的新型装配式连接构造是可靠的.此外,试件具有较高的等效阻尼比,但试件位移延性稍显不足,主要归因于试验模型钢内芯钢板厚度与UHPC薄壁层厚度不匹配,此外,高轴压比(0.24)也是潜在原因.其次,基于试验结果验证了有限元模型,并对原型柱开展参数分析,计算结果表明,新型柱随着轴压比的增加,延性降低,轴压比在0.05~0.20范围内,原型柱延性系数均接近或大于3.本研究成果可为后续钢内芯-UHPC立柱的设计与应用提供基础. 展开更多
关键词 钢内芯-UHPC组合 拱桥 抗震性能 拟静力试验 承插式连接
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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-组合梁节点 低周往复加载 损伤程度 耐火极限
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圆竹-纤维增强磷石膏组合短柱轴向压缩性能研究
7
作者 杨黎明 路晓明 刘鹏程 《林产工业》 北大核心 2025年第6期27-31,共5页
竹子是一种理想的绿色建筑材料,具有优异的力学性能。磷石膏是亟待资源化利用的固体废渣,可以被用作建筑材料。以一种圆竹-纤维增强磷石膏复合短柱为原料,开展纯竹、内填充磷石膏、外部包裹磷石膏的竹柱子和内外部均布置磷石膏的竹柱子... 竹子是一种理想的绿色建筑材料,具有优异的力学性能。磷石膏是亟待资源化利用的固体废渣,可以被用作建筑材料。以一种圆竹-纤维增强磷石膏复合短柱为原料,开展纯竹、内填充磷石膏、外部包裹磷石膏的竹柱子和内外部均布置磷石膏的竹柱子的轴向压缩试验,探究短柱破坏模式和受力性能,分析竹节、喉箍和竹管尺寸等参数对短柱力学性能的影响。结果表明:竹节和喉箍对柱子的承载力、初始刚度和延性具有一定的提升作用。竹管尺寸越大,短柱的力学性能越好。圆竹-磷石膏复合短柱的承载力高于纯竹柱子,外部包裹磷石膏的竹柱子的延性明显高于纯竹柱子。 展开更多
关键词 毛竹 磷石膏 组合 轴向压缩 力学性能
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UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压性能研究
8
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 轴压性能 箍筋间距
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新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架抗震试验研究
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作者 方有珍 杨勇 +1 位作者 孙敏 孙国华 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期888-896,共9页
为进一步研究新型PEC柱-钢梁部分自复位连接组合框架抗震性能,考虑预拉杆长度和新型PEC柱脚连接方式,设计制作3榀新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架1∶2缩尺试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和实测数据整理,分析了试件... 为进一步研究新型PEC柱-钢梁部分自复位连接组合框架抗震性能,考虑预拉杆长度和新型PEC柱脚连接方式,设计制作3榀新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位组合框架1∶2缩尺试件并进行低周往复荷载试验。基于试验观察和实测数据整理,分析了试件滞回特性、抗侧刚度、自复位功效、耗能能力等抗震性能。研究结果表明:新型PEC柱-钢梁BRS耗能部分自复位连接组合框架可通过连接T形件长圆孔尺寸设计以实现“设计地震水平实现基本复位,大震设计水平下自复位连接转变为承压型传力模式实现部分复位”的性态化设计目标;在设计地震作用下,试件主要利用辅助BRS耗能件耗能,且残余侧移不超过自复位结构侧移限值(0.3%)要求,而在大震作用阶段,试件通过辅助BRS耗能元件耗能与结构主体构件损伤耗能相结合,承载能力呈增长趋势,且卸载后实现了部分复位功效;预拉杆设置有限长度可消除梁端拉压相消而小幅度提高了试件整体性,而新型PEC柱脚铰接明显削弱了结构整体性。 展开更多
关键词 BRS耗能部分自复位连接 新型PEC-钢梁组合框架 自复位功效 耗能能力 低周往复荷载试验
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铝-木组合柱蠕变性能及其预测模型构建
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作者 李洪毅 徐国林 +1 位作者 陈顺超 林宇杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1174-1179,共6页
木材在长期荷载作用下产生的蠕变会使木梁或木柱的变形增大,给建筑结构带来安全隐患。为改善木构件的蠕变性能,设计一种铝合金-木组合柱(aluminum wood composite columns,AWC),制作铝合金含量分别为0、2%、3%、4%的AWC,开展0.25应力比... 木材在长期荷载作用下产生的蠕变会使木梁或木柱的变形增大,给建筑结构带来安全隐患。为改善木构件的蠕变性能,设计一种铝合金-木组合柱(aluminum wood composite columns,AWC),制作铝合金含量分别为0、2%、3%、4%的AWC,开展0.25应力比下柱的蠕变试验,试验持续时间30 d。获取蠕变应变-时间曲线和蠕变系数-时间曲线,分析AWC蠕变变化规律。采用Burgers模型对蠕变应变-时间曲线进行拟合,探究铝合金含量对AWC蠕变影响;从AWC材料特性和荷载传递两个方面分析铝合金对AWC蠕变抑制的原因。结果表明:与铝合金含量为0的AWC1相比,AWC2~AWC4蠕变变形呈现不同程度减小,即铝合金能有效增强木材抵抗蠕变变形能力;基于Burgers模型拟合的4条AWC蠕变应变-时间曲线相关系数均大于0.95,且以此模型构建的AWC铝合金蠕变预测模型能较好地预测AWC蠕变。 展开更多
关键词 铝合金-木组合(AWC) 蠕变性能 BURGERS模型 蠕变系数 蠕变预测模型
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预应力UHPC-NC组合梁结合面徐变剪应力分析 被引量:3
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作者 邓继华 李冬亮 +2 位作者 周亚栋 田仲初 刘新华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1075-1082,共8页
在恒载应力作用下,预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差异导致结合面产生徐变剪应力,分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解析法中,用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布,基于结合面上的... 在恒载应力作用下,预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差异导致结合面产生徐变剪应力,分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解析法中,用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布,基于结合面上的变形协调,利用最小余能原理推导出结合面徐变剪应力计算公式。在有限元法中,将组合梁UHPC层与NC层均划分成四边形平面应力单元,对结合面则采用等效杆单元模拟。以T形截面预应力UHPC-NC组合梁为例进行计算方法的验证,两种方法的计算结果吻合良好,且研究发现徐变剪应力最大值位于梁端;在此基础上对影响结合面徐变剪应力分布的UHPC层压应力、梁高、计算龄期、环境年平均相对湿度等参数进行分析,结果表明:结合面徐变剪应力最大值随着UHPC层压应力、计算龄期、环境年平均相对湿度的增大而增大,但基本不随梁高变化;结合面徐变剪应力最大值的位置随着梁高的增大而逐步向跨中靠近,其他因素不影响应力最大值的位置。研究结果可为UHPC-NC组合梁结合面的抗剪设计提供参考。 展开更多
关键词 uhpc-nc组合 结合面剪应力 徐变 最小余能原理 有限元法
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预制钢板夹心混凝土组合板与柱连接及其有限元分析 被引量:1
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作者 陈百玲 殷悦 +1 位作者 高海洋 王连广 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1476-1484,共9页
为满足装配式组合板-柱结构节点的承载要求,提出了两种预制钢板夹心混凝土组合板与结构柱节点的连接构造.利用ABAQUS有限元软件建立了组合板-柱连接节点的数值计算模型,分析了预制节点在冲切荷载作用下的承载性能及主要设计参数对其受... 为满足装配式组合板-柱结构节点的承载要求,提出了两种预制钢板夹心混凝土组合板与结构柱节点的连接构造.利用ABAQUS有限元软件建立了组合板-柱连接节点的数值计算模型,分析了预制节点在冲切荷载作用下的承载性能及主要设计参数对其受力和变形性能的影响.结果表明,预制连接节点与同参数条件下的现浇节点相比,能够在保证良好延性的同时显著提升抗冲切承载力,说明连接组件能够对节点抗冲切性能产生积极贡献.此外,在外环板-贯穿螺栓连接中,建议选择方形或十字形外环板且强度等级与组合板一致,均取为Q345,并采用16个贯穿螺栓放射排布.对于外伸组合板-环向法兰连接,建议法兰厚度控制在20 mm左右,以获得最优的性价比. 展开更多
关键词 装配式 节点 组合 数值模拟 受力分析
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四面受火状态下木-H型钢-混凝土方截面组合柱温度场数值模拟 被引量:1
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作者 刘永军 张浚哲 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期921-929,共9页
目的 提出一种新型的木-H型钢-混凝土方截面组合柱,研究火灾下组合柱的温度场分布规律。方法 应用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的热传递模型,采取ISO-834标准升温曲线进行升温,研究混凝土厚度、再生粗骨料取代率和螺栓对组合柱内木... 目的 提出一种新型的木-H型钢-混凝土方截面组合柱,研究火灾下组合柱的温度场分布规律。方法 应用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的热传递模型,采取ISO-834标准升温曲线进行升温,研究混凝土厚度、再生粗骨料取代率和螺栓对组合柱内木材温度场和炭化的影响。结果 木材的温度场呈双向对称分布;混凝土厚度每增加10 mm,螺栓孔处木材的炭化深度平均减少25.43%,初始炭化时间平均延后22.82%;再生粗骨料取代率每增加20%,木材炭化深度平均减小6.34%,初始炭化时间平均延后5.60%;螺栓的存在会加剧木材的炭化,螺栓孔处的木材的炭化深度多出57.13%。结论 在火灾作用下,组合柱内部的木材炭化后仍有较大的有效剩余截面;H型钢腹板有木材包裹,强度劣化速度缓慢;木-H型钢-混凝土组合柱的抗火性能良好。 展开更多
关键词 组合 标准火灾 温度场 有限元分析
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圆钢管型钢再生混凝土组合柱滞回性能非线性有限元分析 被引量:1
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作者 马辉 张国恒 +2 位作者 白恒宇 席嘉诚 赵艳丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期148-157,共10页
基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回... 基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析,获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标,并与试验结果进行了比较,验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上,对组合柱的滞回性能开展了参数影响分析。结果表明:再生骨料取代率从0增大到100%,组合柱的峰值荷载下降了7.78%,延性略有降低;提高再生混凝土强度、型钢强度及圆钢管强度,对于提升组合柱的承载力及刚度是有利的,但却使组合柱的脆性增大;随着轴压比的增大,组合柱的承载力呈现先上升后下降的趋势,而延性逐渐变差;型钢配钢率从5.54%增至9.99%,组合柱的峰值荷载提高了24.34%,但对于改善组合柱的延性不明显;增大钢管壁厚对组合柱的承载力和延性均是有利的。 展开更多
关键词 钢管再生混凝土 型钢再生混凝土 组合 滞回性能 有限元分析
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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 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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SRPE管约束GFRP海砂混凝土柱的轴压力学性能研究 被引量:1
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作者 霍静思 王志滨 +2 位作者 李鑫雷 吴扬杭 高剑平 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期14-25,共12页
采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的... 采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的影响规律;在确定合理材料本构模型的基础上,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟和参数分析。结果表明:在试验参数范围内组合柱虽均发生剪切破坏,但仍具有较好的延性,说明SRPE管和GFRP箍筋对海砂混凝土形成了良好的约束效应;有限元数值参数分析结果表明,提高环向钢丝体积配箍率能显著提升峰值承载力、剩余承载力和延性,提高混凝土强度能显著提升峰值承载力、剩余承载力和弹性刚度,但延性明显降低,其他参数对组合柱力学性能的影响程度不显著;基于参数分析结果,提出了组合柱轴压承载力和峰值应变简化计算式,可为类似工程实践提供参考。 展开更多
关键词 SRPE管 GFRP筋 海砂混凝土 组合 轴压承载力 简化计算
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组合三棱柱振子流致振动运动特性分析 被引量:2
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作者 练继建 姚帅 +3 位作者 吴志川 邵楠 燕翔 王孝群 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第15期6423-6430,共8页
以流致振动能量转换系统(flow induced motion energy conversion system,FIMECS)为基础,以截面形式和刚度为变量针对组合三棱柱振子进行试验,评估振幅、频率等指标。试验选取了组合三棱柱振子进行了模型试验,通过改变截面排布形式以及... 以流致振动能量转换系统(flow induced motion energy conversion system,FIMECS)为基础,以截面形式和刚度为变量针对组合三棱柱振子进行试验,评估振幅、频率等指标。试验选取了组合三棱柱振子进行了模型试验,通过改变截面排布形式以及系统刚度来研究截面布局、刚度对组合三棱柱振子的影响。该研究旨在探究组合振子流致振动的最佳振动条件,为后续多振子流致振动研究扩展思路。试验结果表明:三种不同排布形式的组合振子,在不同刚度工况下都有较好的振动效果,Ⅰ型和Ⅲ型振子振动随流速变化表现为典型的涡激振动,Ⅰ型排布振子具有最好的振动表现。 展开更多
关键词 海流能利用 流致振动 组合三棱 涡激振动 振动响应
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带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱轴压比限值研究
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作者 高亮 王朋 张鹏 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期76-85,共10页
为了充分发挥带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱(T-CFST柱)的变形性能,保证柱在地震作用下能满足延性需求,通过理论推导和数值模拟,对T-CFST柱的延性和轴压比限值进行研究。基于大小偏心受压界限破坏建立了T-CFST柱的标准轴压比和设计... 为了充分发挥带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱(T-CFST柱)的变形性能,保证柱在地震作用下能满足延性需求,通过理论推导和数值模拟,对T-CFST柱的延性和轴压比限值进行研究。基于大小偏心受压界限破坏建立了T-CFST柱的标准轴压比和设计轴压比计算公式,同时基于ABAQUS软件建立了T-CFST柱的精细化有限元模型,在验证有限元模型准确性的基础上,研究了高轴压比下不同影响因素对组合柱延性的影响,建议了不同含钢率、型钢强度、混凝土强度下组合柱的设计轴压比限值。结果表明:T-CFST柱延性随混凝土强度降低、截面含钢率降低、型钢强度提高、体积配箍率提高而提高;即使在较大轴压比时,柱的延性依然较好,T-CFST柱的轴压比限值在计算的基础上有所提高。 展开更多
关键词 组合 延性性能 数值模拟 理论计算 轴压比限值
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多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向抗震性能试验研究
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作者 孙宏宇 郑宝磊 +2 位作者 王少杰 李辉 徐宗美 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期118-126,共9页
用于异形柱框架结构的各种截面型式的多腔钢-混凝土组合柱具有良好的使用功能和可装配建造性能,与异形柱面外有侧肢不同,保证矩形截面壁式柱弱轴方向的抗震性能更为重要。为了探究多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的抗震性能与受力机制... 用于异形柱框架结构的各种截面型式的多腔钢-混凝土组合柱具有良好的使用功能和可装配建造性能,与异形柱面外有侧肢不同,保证矩形截面壁式柱弱轴方向的抗震性能更为重要。为了探究多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的抗震性能与受力机制,运用低周往复荷载试验与有限元分析相结合的方法开展研究。结果表明:压弯荷载作用下,多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的滞回曲线饱满,其全过程受力可划分为稳定承载、转化过渡和峰后二阶效应显现三个阶段,试件对应的两个特征分界点的层间位移角分别为1/57和1/27;试件屈服点和失效破坏点对应的层间位移角分别为1/85和1/23,均大于规范限值,延性系数为3.73;两端钢管、中间钢板和腔内混凝土可协同受力,混凝土未见明显压碎和开裂,钢管和钢板未见明显损伤;所得有限元模拟结果与试验结果吻合度高,骨架曲线平均相对误差为4.6%。上述成果深化了对多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向抗震性能的认知,为工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 多腔钢-混凝土组合壁式 弱轴方向 抗震性能 二阶效应 钢管混凝土
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配筋UHPC预制管混凝土组合柱轴压试验 被引量:1
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作者 欧智菁 陈玮悦 +1 位作者 颜建煌 曹磊 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期253-261,共9页
为研究超高性能混凝土(UHPC)相对于钢筋混凝土(RC)柱的基本受力性能,以UHPC预制管配箍率和长/细比为试验参数,对6根配筋UHPC预制管混凝土组合柱进行轴压试验.结果表明,与RC柱和UHPC预制空心柱相比,配筋UHPC预制管混凝土组合柱能明显改... 为研究超高性能混凝土(UHPC)相对于钢筋混凝土(RC)柱的基本受力性能,以UHPC预制管配箍率和长/细比为试验参数,对6根配筋UHPC预制管混凝土组合柱进行轴压试验.结果表明,与RC柱和UHPC预制空心柱相比,配筋UHPC预制管混凝土组合柱能明显改善RC柱的压溃现象和UHPC的脆性特征.为更好地发挥共同受力作用,应让紧箍效应提早出现.采用ABAQUS软件建立组合柱的有限元计算模型,分析表明UHPC强度、径/厚比、 UHPC配箍率、长/细比是影响配筋UHPC预制管混凝土组合柱轴压试验结果的重要参数. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 预制管 组合 静力试验 有限元
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