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高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩抗震性能研究 被引量：1
1
作者 郑仁亮 庄一舟 +1 位作者 张仁巍 曾武华 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第1期40-51,共12页
采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析,通过与已有试验结果的对比,验证了建模方法的准确性。在此基础上,分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规律,... 采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析,通过与已有试验结果的对比,验证了建模方法的准确性。在此基础上,分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规律,并给出了各参数的建议取值范围。研究结果表明:增大轴压比和纵筋配筋率可提升组合桥墩的水平承载力和耗能能力,然而会限制试件的变形;提高UHPC强度和UHPC厚度,组合桥墩的水平承载力和位移延性系数均呈现出先增大后减小的趋势;提升钢管屈服强度可稳步增强组合桥墩的水平承载力;增加钢管厚度可明显提升组合桥墩的抗震性能,而体积配箍率和混凝土强度对组合桥墩的抗震性能影响较小。基于分析数据样本,采用多元非线性回归分析得到水平峰值荷载和位移延性系数的计算方法,公式计算值与有限元分析值吻合良好。 展开更多
关键词 高强钢筋 超高性能混凝土 钢管混凝土柱 有限元 计算方法
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱受力性能有限元分析
2
作者 马辉 杨柳毅 +1 位作者 赖志强 刘方达 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期167-178,共12页
在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明... 在方钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究的基础上,通过ABAQUS有限元软件建立了该组合柱的数值计算模型,分析了组合柱的应力云图及变形特征,研究了组合柱的滞回曲线和骨架曲线,通过与试验的对比验证了模型的合理性。结果表明,反复水平荷载作用下柱脚方钢管屈曲鼓起,内部型钢达到屈服且再生混凝土被压碎,组合柱呈压弯塑性铰破坏模式。在分析参数的范围内,方钢管强度可以大幅度提升组合柱承载力,但却在一定程度上减小了组合柱的延性。提高方钢管的壁厚,组合柱的承载力大幅度提升。合理设计组合柱的剪跨比对其抗震性能的发挥十分重要,故在实际工程中应避免短柱脆断和长柱失稳;此外,随着再生骨料取代率的增加,组合柱的承载力提升较小,其延性随取代率的增加略有降低。 展开更多
关键词 再生混凝土 钢管混凝土柱 数值模型 反复荷载 非线性分析
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L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱轴压性能
3
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 钢管混凝土柱 轴心受压 承载力
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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
4
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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钢构套加固震损CFSST框架边节点地震损伤评估
5
作者 许成祥 廖泽瀚 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期512-521,565,共11页
为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外... 为了对钢构套加固震损方钢管混凝土(CFSST)框架边节点地震损伤进行评估,基于已有试验,采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,通过材料性能折减的方法来模拟地震损伤影响,选择合适的地震损伤模型,探究节点的损伤演化规律,运用该模型研究外包钢构套强度、外包钢构套厚度、外包钢构套非核心区加固高度对方钢管混凝土柱框架边节点的抗震承载力的影响。结果表明:材料性能折减法能够较好模拟地震损伤;通过计算得出轻度震损和中度震损的试件经加固后其抗震性能能够恢复甚至超过原始试件;当钢构套强度由Q235分别提升至Q345、Q390、Q420时,节点的极限荷载分别提高了6.27%、10.57%、13.70%;当钢构套厚度从4 mm提升至6 mm、8 mm时,节点的极限荷载分别提高了4.02%、9.68%;提升钢构套非核心区高度对节点的抗震承载力影响较小,将钢构套高度由200 mm提升至400 mm,其屈服荷载和极限荷载分别提高了0.86%和4.56%。 展开更多
关键词 方钢管混凝土框架边节点 外包钢套加固 地震损伤评估 损伤模型 有限元分析
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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
6
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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新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析
7
作者 郭家逸 闫翔宇 +2 位作者 张浩泽 陈志华 白成军 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期123-130,共8页
为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对... 为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对该新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律.结果表明:浇筑自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱能够有效避免界面脱空现象的出现,且极限承载力高于相同强度等级现浇钢管混凝土柱,20 mm预留缝隙使用C40灌浆料后,其承载力约提升4%,峰值荷载对应位移更大,试件变形能力得到提高;提高后浇灌浆料强度等级可以有效提高其轴压性能,选取C40灌浆料时相比选用C30灌浆料极限承载力可提高4.65%. 展开更多
关键词 防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能 界面脱空 有限元分析
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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
8
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 方钢管混凝土柱 L形异形柱 再生混凝土 偏压承载力 计算方法
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带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点抗震性能研究
9
作者 胡佳堤 聂少锋 +3 位作者 蒋鑫 姚欣梅 张犇 王俊凯 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期68-79,共12页
对带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的抗震性能进行了数值研究;在验证有限元模型正确性的基础上,研究了U形件翼缘高度、腹板宽度、中部断开长度和梁柱线刚度比对该节点破坏模式、滞回性能、骨架曲线等的影响。结果表明:该节点... 对带U形件的方钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的抗震性能进行了数值研究;在验证有限元模型正确性的基础上,研究了U形件翼缘高度、腹板宽度、中部断开长度和梁柱线刚度比对该节点破坏模式、滞回性能、骨架曲线等的影响。结果表明:该节点滞回曲线饱满,具有良好的抗震性能;U形件嵌入柱内混凝土并在U形件中部设置加劲肋起到了保护核心区混凝土和塑性铰外移远离节点域的作用,满足“强节点,弱构件”的抗震设计原则;U形件腹板宽度由0.58a增大至a(a为柱边长)时,节点初始转动刚度降低26.37%,延性系数降低62.86%,建议U形件腹板宽度取0.58a~0.75a;U形件中部断开长度由0增加到0.3h(h为梁高)时,节点的承载力降低不超过1%,建议断开长度不超过0.3h;梁柱线刚度比对节点抗震性能影响较大,梁柱线刚度比由0.255增加到0.549时,试件的最大弯矩增大了72%,节点初始转动刚度增加了40%;轴压比由0.30增大到0.90时,试件最大弯矩减小4.1%,节点延性系数降低4.7%,建议轴压比限值为0.7。 展开更多
关键词 方钢管混凝土柱 U形件 端板连接 抗震性能 数值分析
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自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙抗震性能试验研究
10
作者 梁王赓 王先铁 +2 位作者 杨博乐 谢川东 吴佳欣 《土木工程学报》 北大核心 2025年第5期1-13,91,共14页
文章提出了一种采用后张拉式自复位柱脚节点的自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙,开缝钢板剪力墙仅与框架梁连接,侧边采用角钢加劲。对3榀1/3比例的单跨两层自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙进行了拟静力试验研究,对其受力... 文章提出了一种采用后张拉式自复位柱脚节点的自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙,开缝钢板剪力墙仅与框架梁连接,侧边采用角钢加劲。对3榀1/3比例的单跨两层自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙进行了拟静力试验研究,对其受力特性进行理论分析,提出了适用于自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙的恢复力模型。结果表明:自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙的滞回曲线呈典型的“双旗帜”形;2.00%层间位移角时,各试件的残余变形均在0.20%左右;主体构件完好,结构损伤集中于开缝钢板剪力墙,表现出良好的复位效果和耗能机制;保持开缝钢板剪力墙的厚度不变,增大缝间板带高宽比或宽厚比,结构的耗能能力降低,自复位性能提升;框架扩展导致柱构件变形不协调,梁构件产生额外轴力;恢复力模型与试验结果吻合较好,为结构后续分析和设计提供基础。 展开更多
关键词 自复位方钢管混凝土框架 开缝钢板剪力墙 拟静力试验 抗震性能 恢复力模型
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基于动量梯度下降法的钢管混凝土柱垂直度点云拟合测量
11
作者 孔恒 温玉成 +3 位作者 郭飞 张东亮 鲍艳 孙哲 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第7期1345-1352,共8页
我国近年来建设了大量的大型地下工程,需要快速检测这些地下工程中的钢管混凝土柱的安全状态以保证施工质量。为此,提出采用地面三维激光扫描仪获取点云数据进行检测。首先,对点云数据进行拼接和提取处理;然后,采用动量梯度下降法通过... 我国近年来建设了大量的大型地下工程,需要快速检测这些地下工程中的钢管混凝土柱的安全状态以保证施工质量。为此,提出采用地面三维激光扫描仪获取点云数据进行检测。首先,对点云数据进行拼接和提取处理;然后,采用动量梯度下降法通过点云数据拟合圆柱体方程,并基于圆柱体方程方向向量与垂直向量计算出柱体垂直度;最后,在地下综合交通枢纽项目的钢管混凝土柱体上进行试验。试验分为3组:前2组采用动量梯度下降法拟合计算垂直度,对比使用多测站拼接的点云数据和单测站点云数据的差异;最后1组使用全站仪检测垂直度,作为似真值进行对比。结果表明:1)基于动量梯度下降法拟合计算的垂直度与全站仪测量结果对比,其精度满足规范和工程的测量要求;2)多测站拼接的点云数据和单测站点云数据均能满足需求;3)基于动量梯度下降法的垂直度点云拟合测量方法相比传统检测方法提升4倍的工作效率。结果证明,三维激光扫描技术在柱体的垂直度快速测量中具有良好的应用前景和可行性。 展开更多
关键词 地下工程 钢管混凝土柱 垂直度测量 三维激光扫描 圆柱体拟合 动量梯度下降法 点云数据
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高寒环境温度下钢管混凝土柱抗震性能试验研究 被引量：2
12
作者 虞庐松 王庚 +3 位作者 王力 周晓夫 顾皓玮 李子奇 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1251-1258,共8页
为探究高寒地区环境温度对圆钢管混凝土柱抗震性能的影响,开展4种不同温度工况下钢管混凝土柱的拟静力试验研究,分析不同环境温度下各试件的破坏特征、承载力、滞回特性、刚度退化、延性及耗能能力,揭示环境温度变化对钢管混凝土柱抗震... 为探究高寒地区环境温度对圆钢管混凝土柱抗震性能的影响,开展4种不同温度工况下钢管混凝土柱的拟静力试验研究,分析不同环境温度下各试件的破坏特征、承载力、滞回特性、刚度退化、延性及耗能能力,揭示环境温度变化对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律。试验结果表明:不同环境温度下各试件滞回曲线均呈梭形,未产生明显捏缩现象;试件典型破坏模式在不同温度下基本一致,均为钢管底部产生一圈贯通鼓曲波、核心混凝土被压溃、钢管撕裂,温度越低,钢管混凝土柱越早发生破坏,且破坏程度越严重;相较于常温(20℃)工况,0℃、-20℃、-40℃温度工况下,试验钢管混凝土柱水平承载力分别提高3.08%、6.15%、10.08%,初始刚度分别提高16.9%、30.3%、50.0%,而延性系数分别降低8.6%、14.6%、16.9%;环境温度越低,刚度退化速率也越大。温度变化对钢管混凝土柱抗震性能影响显著,高寒地区钢管混凝土结构抗震设计时需考虑环境低温对结构带来的不利影响。 展开更多
关键词 圆钢管混凝土柱 拟静力试验 抗震性能 温度
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RPC外包方钢管混凝土柱轴压受力性能研究 被引量：2
13
作者 张仁巍 庄一舟 +1 位作者 曾武华 李伟 《浙江工业大学学报》 北大核心 2024年第1期25-34,共10页
为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内... 为了研究活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)外包方钢管混凝土柱的轴压受力性能,以RPC厚度和长细比为参数,对6根构件开展轴压试验研究,探讨该类组合柱的破坏模式、受力机理、套箍效应和承载力。试验结果表明:外层RPC可为内部方钢管混凝土柱提供较强的约束力,在受力后期套箍效应凸显。随着RPC厚度的增加,组合柱的承载力逐渐提高;随着组合柱长细比的增大,虽然其弹性刚度和承载力逐渐降低,但延性改善。采用ABAQUS软件建立RPC外包方钢管混凝土柱的有限元模型,分析RPC强度、RPC厚度、钢管强度等级、含钢率、内部混凝土强度和长细比等参数对组合柱承载力的影响规律,可得方钢管混凝土柱发挥系数的变化幅值为0.78~1.01。在试验研究、有限元参数分析和理论探讨的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范,提出了RPC外包方钢管混凝土轴压短柱和长柱的承载力简化计算方法,公式计算值与已有数据样本吻合良好。 展开更多
关键词 活性粉末混凝土 方钢管混凝土柱 轴压试验 有限元分析 承载力
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圆钢管超高性能混凝土短柱偏压力学性能研究 被引量：2
14
作者 王秋维 梁林 +1 位作者 王程伟 苏宁粉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期536-545,共10页
为研究钢管超高性能混凝土短柱的偏压性能,以荷载偏心率和钢管径厚比为变化参数,设计了12个圆钢管UHPC短柱试件并对其进行偏心受压加载试验,分析了该类构件的破坏模式、荷载-挠度曲线、钢管应变和变形系数等,考察了主要因素对短柱偏压... 为研究钢管超高性能混凝土短柱的偏压性能,以荷载偏心率和钢管径厚比为变化参数,设计了12个圆钢管UHPC短柱试件并对其进行偏心受压加载试验,分析了该类构件的破坏模式、荷载-挠度曲线、钢管应变和变形系数等,考察了主要因素对短柱偏压性能的影响规律。结果表明:试件的破坏特征为钢管屈服和核心混凝土压坏;荷载-挠度曲线有较明显的峰值点,偏心率越大和径厚比越小,曲线的下降段越平缓;达到60%峰值荷载时,钢管开始产生明显的约束作用,达到90%峰值荷载时,截面变形不再符合平截面假定;偏心率增大使试件的承载力和刚度下降,而径厚比减小可降低这种不利影响。在试验基础上,结合数值模拟对短柱的N-M曲线进行分析,建立了临界偏心率和套箍系数的关系表达式,并基于此提出短柱偏压承载力实用计算方法,理论与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 钢管超高性能混凝土 偏压短柱 数值分析 N-M关系 承载力计算
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圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱滞回性能试验研究 被引量：1
15
作者 蒋国平 颜桂云 +2 位作者 刘如月 刘宪成 张鹏起 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第4期104-114,共11页
为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态... 为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态、骨架曲线和滞回曲线,并对构件的刚度退化、滞回性能、峰值承载力、延性、承载力退化和耗能能力等抗震性能指标的变化规律分析。结果表明:试件的失效模式表现为底部发生鼓曲、开裂,出现塑性铰的区域核心混凝土破碎,与普通钢管混凝土相似;砖骨料取代率和轴压比的增加会降低试件的承载力,钢管厚度的增加会提高试件的承载力。试件的滞回曲线饱满,表现出不明显的捏缩,表明耗能能力较好;轴压比的增加导致试件的变形能力降低,加快了刚度和承载力的退化速度,增长钢管厚度可以提高试件的变形能力;砖骨料取代率对试件刚度退化、延性、承载能力和耗能能力的影响有限。 展开更多
关键词 砖骨料 地聚物再生混凝土 圆钢管混凝土柱 砖骨料取代率 滞回性能
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反复荷载下方钢管型钢再生混凝土组合柱抗震性能试验研究
16
作者 马辉 胡杰江 +1 位作者 赖志强 刘方达 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4161-4174,共14页
为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性... 为研究方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震性能,通过对9个组合柱试件进行低周反复荷载试验,对其地震破坏特征进行分析,并详细探究再生粗骨料取代率、型钢配钢率、方钢管宽厚比和轴压比等影响参数对组合柱承载力、延性及耗能能力等抗震性能指标的影响。研究结果表明:在反复水平荷载作用下组合柱呈现典型的压弯塑性铰破坏模式。组合柱的荷载-位移滞回曲线呈饱满“纺梭形”,具有较好的耗能能力。再生粗骨料取代率对组合柱的承载力的影响较小,随着再生粗骨料取代率的增加,组合柱的延性和耗能能力逐渐下降,延性和耗能能力最大分别下降7.83%和7.6%,组合柱试件承载力先升高后下降,承载力最大变化幅值为1.98%,影响幅值较小。随着方钢管宽厚比的减小或型钢配钢率的提高,组合柱的承载力和延性均得到提高,宽厚比从100降至33,承载力提高了57.44%,而型钢配钢率从4.2%增长至6.3%,承载力和延性则分别提高了21.45%和20.44%,说明方钢管宽厚比和型钢配钢率对组合柱抗震性能影响较大。另外,增大轴压比对组合柱试件的抗震性能不利,随着轴压比的增大,组合柱的滞回曲线饱满度下降,延性降低,轴压比从0.2提高到0.6,延性降低了11.11%。研究结论可为方钢管型钢再生混凝土组合柱的抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 再生混凝土 型钢混凝土 方钢管混凝土柱 低周反复荷载 抗震性能
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内置H型钢的圆铝管混凝土短柱轴压性能分析
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作者 李兵 李佳 +2 位作者 周博 张正涛 王良志 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13080-13090,共11页
为研究内置H型钢的圆铝合金管混凝土短柱的轴压力学性能及受力机理,采用ABAQUS建立了该类试件的有限元模型,在有限元验证基础上,研究了试件在轴向荷载作用下的破坏形态,对典型试件进行了受力全过程分析以及接触力分析,研究了试件不同高... 为研究内置H型钢的圆铝合金管混凝土短柱的轴压力学性能及受力机理,采用ABAQUS建立了该类试件的有限元模型,在有限元验证基础上,研究了试件在轴向荷载作用下的破坏形态,对典型试件进行了受力全过程分析以及接触力分析,研究了试件不同高度处的截面各组成部分的荷载分担情况,总结了试件各部分之间接触应力的变化规律;研究了混凝土抗压强度、含钢率、铝合金管壁厚以及截面构造对试件轴压力学性能的影响。结果表明:试件在轴向荷载作用下铝合金管、混凝土以及H型钢表现出良好的组合效应,通过参数分析发现,轴压短柱受力过程中的横向变形随着混凝土立方体抗压强度增大而增大,参数分析中圆铝合金管壁厚对轴压短柱的承载能力影响最大。可见内置H型钢的圆铝合金管混凝土柱组合构件在受轴向荷载时表现出较强的承载能力以及良好的抵抗变形能力。 展开更多
关键词 内置H型钢的圆铝合金管混凝土柱 轴压性能 有限元分析 极限荷载
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冷弯型钢钢管混凝土柱-钢梁装配式节点抗震性能研究 被引量：2
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作者 王莉萍 何津贤 +2 位作者 李健 陈俊 丁发兴 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1255-1272,共18页
为考察多高层框架结构体系中新型冷弯型钢装配式钢管混凝土柱-冷弯型钢拼合梁节点的抗震性能,设计并制作了一组足尺节点试件,对其进行不同轴压比下的拟静力试验.结合ABAQUS有限元分析,以轴压比、钢管柱壁厚、内填充混凝土强度等级为主... 为考察多高层框架结构体系中新型冷弯型钢装配式钢管混凝土柱-冷弯型钢拼合梁节点的抗震性能,设计并制作了一组足尺节点试件,对其进行不同轴压比下的拟静力试验.结合ABAQUS有限元分析,以轴压比、钢管柱壁厚、内填充混凝土强度等级为主要参数,研究节点试件在低周往复水平荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、刚度退化等抗震性能.结果表明:在冷弯型钢柱内填充混凝土时,新型冷弯型钢装配式梁柱节点的承载力和耗能能力相比于空钢管柱节点整体有所提高,节点延性增加,节点仍保持“强柱弱梁”的失效模式.在低轴压比(0.2)下,钢管柱壁厚的增加对节点的耗能能力与承载力有一定的提升,其延性也有所增加;混凝土强度等级的变化对本文所研究“强柱”构造下的节点抗震性能几乎无影响,节点的滞回曲线基本一致,骨架曲线基本重合,节点的破坏形态保持不变,随着混凝土强度等级的增加,节点延性有所降低.但在高轴压比(0.8)下,钢管柱壁厚为2 mm和3 mm时柱刚度过弱,节点出现柱端压弯破坏;当钢管柱壁厚增加到4 mm时,节点破坏形态转变为梁端塑性铰破坏,因此应注意限制梁柱线刚度比,保证“强柱弱梁”的失效模式.本文研究成果对该新型节点用于多高层框架结构体系中的适用性及设计构造有一定参考意义. 展开更多
关键词 梁柱节点 冷弯型钢双肢拼合梁 钢管混凝土柱 拟静力试验 轴压比 抗震性能
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钢管混凝土扁柱-钢梁节点抗震性能有限元分析 被引量：5
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作者 黄志鹏 蒋庆 +1 位作者 王瀚钦 宣典春 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期200-206,共7页
为避免钢框架结构中梁柱节点凸出墙体,文章提出一种钢管混凝土扁柱与钢梁节点,采用ABAQUS有限元模拟软件建立4个不同连接位置的钢管混凝土扁柱-钢梁节点的有限元模型,分析节点在低周往复荷载下的破坏模式和抗震性能;结果表明,所提出的... 为避免钢框架结构中梁柱节点凸出墙体,文章提出一种钢管混凝土扁柱与钢梁节点,采用ABAQUS有限元模拟软件建立4个不同连接位置的钢管混凝土扁柱-钢梁节点的有限元模型,分析节点在低周往复荷载下的破坏模式和抗震性能;结果表明,所提出的节点构造可以实现梁柱刚性连接,所有节点均发生梁铰破坏,抗震性能和耗能能力良好。进一步研究轴压比、竖向隔板厚度和连接构造对节点抗震性能的影响规律,结果表明:随着轴压比的提高,柱端峰值承载力随之下降;减小柱内竖向内隔板的厚度会导致柱端承载力的降低;将盖板连接改为竖向加劲肋连接后,能有效缓解节点处柱壁的应力集中现象。 展开更多
关键词 钢管混凝土扁柱 梁柱节点 有限元模拟 抗震性能 参数分析
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扭弯作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱拟静力试验研究 被引量：1
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作者 袁帅 皮正波 王宇航 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3706-3718,共13页
为研究扭弯作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的力学性能,以截面形式和扭弯比为参数对6个内嵌H型钢-钢管混凝土柱进行拟静力往复加载试验,得到扭弯作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的破坏形态、滞回曲线、弯矩-位移骨架曲线及关键力学特征和刚... 为研究扭弯作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的力学性能,以截面形式和扭弯比为参数对6个内嵌H型钢-钢管混凝土柱进行拟静力往复加载试验,得到扭弯作用下内嵌H型钢-钢管混凝土柱的破坏形态、滞回曲线、弯矩-位移骨架曲线及关键力学特征和刚度退化曲线。研究表明:1)随扭弯比增加,内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的破坏特征由“弯”型向“扭”型转变;2)扭矩增加到弯矩的34%和67%时,内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱的峰值弯矩分别减少5.0%和17.7%,而内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的峰值弯矩分别减少5.5%和22.7%,反映内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱均有较好的扭弯复合承载力;3)扭矩对内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的早期受弯刚度影响较小,但会降低内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的峰值割线受弯刚度;4)提出了内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的扭弯承载力计算方法,该方法得到的扭弯承载力理论值与试验值吻合良好,有较好的精度。研究结果可完善内嵌H型钢-钢管混凝土组合结构构件的基本理论,为内嵌H型钢-圆钢管混凝土柱和内嵌H型钢-方钢管混凝土柱的扭弯承载力设计计算提供参考。 展开更多
关键词 扭弯作用 扭弯比 内嵌H型钢-钢管混凝土柱 扭弯承载力 扭弯相关关系
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