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基于剪压强度准则的UHPC键齿接缝抗剪承载力
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作者 徐略勤 徐意宏 +2 位作者 陈亮 江林松 周建庭 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期253-261,共9页
为探明超高性能混凝土(UHPC)键齿接缝的抗剪承载力及其计算方法,以接缝类型、侧压应力为参数开展5个UHPC键齿接缝和1个UHPC平接缝的足尺模型试验,研究UHPC接缝试件的破坏模式和抗剪承载力变化规律;基于混凝土剪压强度准则,采用八面体应... 为探明超高性能混凝土(UHPC)键齿接缝的抗剪承载力及其计算方法,以接缝类型、侧压应力为参数开展5个UHPC键齿接缝和1个UHPC平接缝的足尺模型试验,研究UHPC接缝试件的破坏模式和抗剪承载力变化规律;基于混凝土剪压强度准则,采用八面体应力公式推导UHPC键齿接缝的抗剪承载力计算公式,并与试验结果进行对比验证;通过收集62个UHPC键齿接缝的已有试验数据,对本文所提的计算公式进行精度分析.研究结果表明:UHPC键齿接缝因键齿根部出现竖向贯通主裂缝而破坏,具有明显的脆性特征;在相同侧压应力下,胶接缝试件的极限荷载比干接缝大21.3%,当侧压应力由3 MPa增大至12 MPa时,胶接缝试件的极限荷载增大了26.9%;本文计算公式可较准确地预测UHPC键齿接缝的抗剪承载力,且离散性较低,计算结果总体偏保守,其中本文5个键齿接缝试件的平均绝对误差为11%,62个已有试件的平均绝对误差为21%. 展开更多
关键词 UHPC键齿接缝 试验 抗剪承载力 剪压强度准则 八面体应力公式
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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
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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管 钢管再生混凝土 承载力公式 偏压 有限元分析
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考虑箍筋约束作用的超高强混凝土预制柱轴压承载力修正计算
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作者 王素裹 邱崴 +1 位作者 郑宜 范冰辉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期50-60,共11页
为探析箍筋约束作用对超高强混凝土柱轴压承载力的影响,先开展了足尺的超高强混凝土柱和普通柱轴心受压破坏对比试验,研究了超高强柱与普通柱在裂缝开展规律、破坏形态及极限承载力上的不同。并在此基础上,结合试验结果进一步开展有限... 为探析箍筋约束作用对超高强混凝土柱轴压承载力的影响,先开展了足尺的超高强混凝土柱和普通柱轴心受压破坏对比试验,研究了超高强柱与普通柱在裂缝开展规律、破坏形态及极限承载力上的不同。并在此基础上,结合试验结果进一步开展有限元分析,继续针对36个超高强混凝土足尺柱进行了模拟,重点分析了箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径等参数对超高强混凝土柱轴压性能的影响,结合试验结果和参数分析结果提出了考虑箍筋约束作用的超高强混凝土柱轴压承载力修正计算公式,并与现行《混凝土结构设计规范》的计算公式进行了对比。结果表明:按等强设计的超高强混凝土柱比普通混凝土柱具有更高的极限承载力,但比普通混凝土柱具有更大脆性,达到极限承载力时材料破坏比普通混凝土柱更为明显;箍筋对核心区混凝土产生的约束作用对超高强混凝土柱的轴压承载力起到了提高作用,改变箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径对超高强混凝土柱的极限承载力以及峰值压应变会有较明显的影响;该文提出的超高强混凝土柱轴心受压承载力修正计算公式,结合了研究得出的超高强混凝土柱与普通柱的区别,考虑了箍筋对核心区混凝土的约束效果,相比规范所提的未考虑箍筋约束且主要适用于普通混凝土柱的计算公式,更能在保证安全余度的前提下充分发挥材料的作用,可为实际工程设计提供参考。 展开更多
关键词 超高强混凝土 轴心受压 箍筋约束 承载力修正公式 约束混凝土
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泡沫混凝土-索氏体不锈冷弯型钢拼合柱轴压性能与承载力计算方法
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作者 郭风琪 关博友 +2 位作者 龙秋亮 蒋丽忠 徐瑾 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期3034-3049,共16页
为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板... 为提升冷弯型钢拼合柱的耐腐蚀性能与承载能力,设计一种新型泡沫混凝土填充−索氏体不锈冷弯型钢拼合柱。进行8根新型拼合柱轴压试验,系统研究试件的破坏模式、性能指标、荷载−位移及荷载−应变关系等。建立试件的精细有限元模型,考虑板件屈曲、螺钉及接触等复杂力学行为,在试验验证基础上对比研究不同参数对试件力学性能的影响规律。以GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》为基础,考虑冷弯型钢拼合柱发生局部屈曲而约束效应受限的本构特点,提出新型拼合柱承载力计算方法。研究结果表明:泡沫混凝土与冷弯型钢的相互支撑作用未达到钢管混凝土柱的约束效果,但延缓了屈曲的发展;绝大部分试件发生局部−畸变屈曲变形,未出现整体失稳现象;泡沫混凝土的填充可显著提升拼合柱的轴压承载力,增幅达21.8%~87.8%;现行规范的计算方法高估了新型拼合柱的承载能力,且结果呈现明显离散性,而采用本文考虑屈曲约束效应的承载力计算方法所得结果与试验和有限元结果更吻合,平均相对误差分别为6%和8%,均偏于安全。 展开更多
关键词 索氏体不锈冷弯型钢 泡沫混凝土 拼合柱 轴压性能 承载力计算方法
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多螺旋复合箍筋约束混凝土方柱轴压承载力计算
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作者 杨坤 胡阳阳 +2 位作者 孙珊珊 高晓敏 吉康乐 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期58-66,共9页
为研究多螺旋复合箍筋约束混凝土方柱的轴心受压承载力,对7根该类型短柱进行了轴心受压试验,分析了箍筋间距、箍筋形式、箍筋强度对其轴压性能的影响。考虑到矩形外箍、圆螺旋内箍以及外围圆螺旋箍内的混凝土圆柱体对核心混凝土的多重... 为研究多螺旋复合箍筋约束混凝土方柱的轴心受压承载力,对7根该类型短柱进行了轴心受压试验,分析了箍筋间距、箍筋形式、箍筋强度对其轴压性能的影响。考虑到矩形外箍、圆螺旋内箍以及外围圆螺旋箍内的混凝土圆柱体对核心混凝土的多重约束作用,对多螺旋复合箍筋的约束机理进行了分析。基于双剪统一强度理论,推导出多螺旋复合箍筋约束混凝土方柱的轴心受压承载力计算公式,并与试验结果、已有规范及学者提出的计算公式进行对比。结果表明:随着箍筋间距的减小或者箍筋强度的提高,多螺旋箍筋约束混凝土试件的强度和延性均提高;多螺旋复合箍筋的约束效果好于传统井字形复合箍筋,且五螺旋复合箍筋的约束效果好于四螺旋复合箍筋;提出的轴压承载力计算公式精度较高,验证了统一强度理论在多螺旋复合箍筋约束混凝土方柱轴压承载力计算中的适用性;相比矩形外箍,圆螺旋内箍的间距与强度对约束混凝土方柱轴压承载力提高幅度的影响更为明显。 展开更多
关键词 多螺旋复合箍筋 双剪统一强度理论 轴压承载力 试验研究 理论计算方法
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双层混合配筋偏压混凝土柱正截面承载力试验及理论计算
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作者 陆春华 葛浩 +3 位作者 倪铭志 漆仲浩 张虹宇 张云舒 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期71-81,共11页
为研究普通钢筋与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋双层混合配筋混凝土柱的偏心受压性能,对3种双层配筋形式的混凝土柱进行了偏心受压静载试验;对比分析了双层混合配筋混凝土柱与双层单一配筋混凝土柱的偏压破坏过程、侧向变形以及荷载-应... 为研究普通钢筋与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋双层混合配筋混凝土柱的偏心受压性能,对3种双层配筋形式的混凝土柱进行了偏心受压静载试验;对比分析了双层混合配筋混凝土柱与双层单一配筋混凝土柱的偏压破坏过程、侧向变形以及荷载-应变关系等试验结果,推导了双层混合配筋偏压混凝土柱正截面承载力计算公式。结果表明:在相同配筋率下,双层混合配筋柱极限承载力明显高于纯钢筋柱,纯GFRP筋柱极限承载力最小;双层纯钢筋柱的侧向变形最小,纯GFRP筋柱的侧向变形最大,混合配筋柱介于二者之间;双层混合配筋柱正截面平均应变分布仍符合平截面假定;提出的受压承载力计算公式预测值与试验实测值吻合较好,二者比值的均值为0.98,变异系数为0.076;研究成果可为双层混合配筋柱的实际工程应用提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 GFRP筋 双层混合配筋 混凝土柱 受压承载力 计算公式
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钢剪力键三段式预制节段T梁桥承载力计算方法研究
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作者 王胜斌 殷亮 +1 位作者 周云 慈伟主 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期61-68,共8页
针对传统整体预制梁桥运输受限、混凝土剪力键直剪承载力不足等问题,以常见的25 m跨径T梁桥为设计对象,提出一种钢剪力键三段式预制节段T梁桥设计方案,研究其承载力计算方法。基于局部承压理论提出钢剪力键直剪承载力计算方法,并与文献... 针对传统整体预制梁桥运输受限、混凝土剪力键直剪承载力不足等问题,以常见的25 m跨径T梁桥为设计对象,提出一种钢剪力键三段式预制节段T梁桥设计方案,研究其承载力计算方法。基于局部承压理论提出钢剪力键直剪承载力计算方法,并与文献试验值对比,同时基于混凝土塑性理论提出接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法,以德上高速一座25 m跨径T梁桥为背景,通过足尺模型试验和实桥静载试验验证承载力计算方法的准确性。结果表明:单个钢剪力键直剪承载力、胶接缝承载力计算值与文献试验值之比分别为0.77和0.94,验证了钢剪力键直剪承载力计算公式偏安全;足尺模型试验下,钢剪力键接缝处开裂弯矩、抗弯承载力和非接缝处抗弯承载力的计算值与试验值之比分别为0.96、0.91、0.92,验证了接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法的准确性,所提计算公式能够偏安全地预测钢剪力键三段式预制节段T梁桥的极限承载力;成桥静载试验下,背景T梁桥接缝处无开裂滑移,安全可靠,该桥在设计荷载下的受力性能满足规范要求。 展开更多
关键词 预制节段T梁桥 钢剪力键 局部承压理论 混凝土塑性理论 直剪承载力 抗弯承载力 足尺模型试验 静载试验
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GFRP混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算方法
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作者 王坦 尹俊博 +5 位作者 李立巍 周志杰 杨帆 金沐 吴宁 戴素亮 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期419-429,共11页
为进一步探讨玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算公式,基于前期实验数据,采用有限元软件进行参数化分析,界定计算公式中的关键参数,细化芯柱对承载力的作用。分别建立受压... 为进一步探讨玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算公式,基于前期实验数据,采用有限元软件进行参数化分析,界定计算公式中的关键参数,细化芯柱对承载力的作用。分别建立受压破坏、屈服-受压破坏,以及屈服-受拉破坏模式下的正截面承载力计算公式和设计流程,并对公式进行可行性分析,公式计算值与实际值吻合较好。该公式适用于大偏心受压下各类纤维增强合金材料(FRP)混合配筋偏心受压柱,为该类混合配筋柱的工程应用提供设计依据和理论参考。 展开更多
关键词 混合配筋 GFRP筋 偏心受压柱 有限元分析 承载力计算 受压破坏
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圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴压性能试验
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作者 牛海成 李博涵 +1 位作者 高锦龙 尚天宇 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期450-457,共8页
为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱... 为探究圆钢管高强再生混凝土叠合柱轴心受压性能,本文以粗骨料取代率、配箍率、含钢率和长细比为变量,对5根圆钢管高强混凝土叠合柱进行单调加载试验,系统研究了各设计参数对叠合柱轴压性能的影响规律。试验结果表明:再生混凝土叠合柱与普通混凝土叠合柱的破坏特征相近,但其承载力和耗能高于普通混凝土柱,延性较差,破坏时外围混凝土剥落更严重。配箍率的增加对承载力与耗能提升有限,却能显著改善延性;含钢率提高可大幅增强承载力、延性与耗能;长细比增大使叠合柱的破坏加剧,综合受压性能明显下降。利用T/CECS188-2019等国内外钢管混凝土叠合柱设计规程对17根叠合柱轴压承载力计算,结果显示该规程计算精度良好,计算值与试验值契合度高,可为钢管混凝土叠合柱结构设计与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 圆钢管 叠合柱 高强再生混凝土 静力试验 轴压性能 延性 耗能 承载力计算
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内置H型钢圆铝管混凝土中长柱轴压性能分析
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作者 李兵 李松霖 王良志 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期433-443,共11页
研究内置H型钢圆铝管混凝土中长柱轴压性能,分析各类参数对轴压承载力的影响,为该类构件轴压承载力计算提供参考。采用ABAQUS有限元分析软件构建模型,通过与现有试验数据对比验证模型的准确性;然后对典型构件进行全过程分析,包括荷载承... 研究内置H型钢圆铝管混凝土中长柱轴压性能,分析各类参数对轴压承载力的影响,为该类构件轴压承载力计算提供参考。采用ABAQUS有限元分析软件构建模型,通过与现有试验数据对比验证模型的准确性;然后对典型构件进行全过程分析,包括荷载承担比、混凝土纵向应力分布和约束力发展,分析各类参数对其承载力和初始刚度的影响。结果表明:内置H型钢圆铝管混凝土中长柱在轴压过程中,混凝土承担荷载比例始终最高,H型钢约束力大于铝合金管约束力。混凝土强度与含铝率是影响其承载力的关键参数,长径比和含钢率是影响其初始刚度的关键参数。内置H型钢圆铝管混凝土中长柱各组成部分均能充分发挥其作用,具有良好的承载能力与初始刚度。 展开更多
关键词 内置H型钢圆铝管混凝土 中长柱 轴压性能 有限元分析 轴压承载力计算
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螺栓钢板连接预制混凝土轴压性能及承载力计算公式
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作者 杨延婷 葛琪 +6 位作者 左文豪 李国 熊峰 吕洋 孟永杰 刘鹏 宋瑛涵 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期167-176,共10页
预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承... 预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承载力计算公式。试验结果表明:夹心墙板破坏模式主要为螺栓钢板节点上方以及墙趾两端混凝土的压溃,混凝土面板与夹心保温层在墙体底部轻微分层,墙体侧面出现较大竖向裂缝。将试件的试验轴向荷载承载力与本文提出的公式及现有的公式进行了对比,结果表明:国内现有公式计算值与试验值的差值百分比为5%,国外现有计算公式与试验值的差值百分比为45.7%~77.2%,然而本文提出的公式与试验值差值百分比仅为0.4%。国外现有的公式非常保守,本文提出的公式能够准确预测此种螺栓连接墙板的轴向承载力。在试验研究基础上,考虑了长细比、墙体厚度、连接件布置、混凝土边肋等参数,进一步建立有限元模型验证本文提出的公式。分析结果表明:数值模型的计算结果与本文提出的计算公式误差在–8.05%~2.65%之内,国内现有公式和国外现有公式与计算值误差分别在–2.25%~8.58%和41.61%~78.41%范围内,本文公式预测结果较为准确。最后,分析了各个参数对螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板轴向承载能力的影响,发现墙板的配筋率对极限承载力无明显影响;合理布置GFRP连接件、设置竖向混凝土肋、减小墙板长细比和增加混凝土板厚度可以提高墙体承载性能。 展开更多
关键词 预制混凝土夹心墙体 螺栓钢板连接 轴压性能 有限元分析 承载力计算公式
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高温后CFRP混凝土圆柱的轴压性能及承载力计算
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作者 郑述芳 覃伟恒 +2 位作者 吴逸冲 梁莹 陈宗平 《混凝土》 北大核心 2025年第2期39-45,共7页
为了研究高温后CFRP混凝土圆柱的轴压力学性能演变规律,以历经最高温度T和恒温时长t为变化参数,对11个试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的破坏过程,获取了应力-应变(σ-ε)曲线,分析了试件轴压力学性能指标的变化。结果表明:试件... 为了研究高温后CFRP混凝土圆柱的轴压力学性能演变规律,以历经最高温度T和恒温时长t为变化参数,对11个试件进行了单调轴心受压试验,观察了试件的破坏过程,获取了应力-应变(σ-ε)曲线,分析了试件轴压力学性能指标的变化。结果表明:试件的破坏形态和σ-ε曲线有两种类型,在T<400℃时,σ-ε曲线拥有强化段,试件产生CFRP拉断混凝土压碎破坏,在T≥400℃时,σ-ε曲线无强化段,试件产生CFRP搭接剥离混凝土压碎破坏;随着T的升高,试件的峰值应力和初始刚度呈现下降趋势,极限压应变呈现先升后降趋势,延性则呈现先升后降再上升趋势,CFRP和结构胶整体力学性能在100℃内较好,在400℃时达到失效状态,当100℃≤T≤300℃时,t对试件力学性能影响显著;最后提出高温后CFRP混凝土圆柱的轴压承载力计算模型,其计算结果与试验结果较为吻合。 展开更多
关键词 高温后 CFRP 混凝土圆柱 轴压性能 承载力计算
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基于开孔钢板连接的钢-混组合梁抗弯性能
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作者 胡晓喧 贾艳敏 +3 位作者 许峻铭 王超凡 韩旭华 王鲁海 《森林工程》 北大核心 2025年第5期1073-1081,共9页
为研究开孔钢板连接(perfobond leiste,PBL)的钢-混组合梁(Steel-concrete composite beams,PSCB)抗弯性能。设计制作PSCB试件并开展抗弯加载试验,对其破坏形态、挠度、应变以及承载力进行分析。基于简化塑性理论,建立考虑PBL抗剪连接... 为研究开孔钢板连接(perfobond leiste,PBL)的钢-混组合梁(Steel-concrete composite beams,PSCB)抗弯性能。设计制作PSCB试件并开展抗弯加载试验,对其破坏形态、挠度、应变以及承载力进行分析。基于简化塑性理论,建立考虑PBL抗剪连接件影响的钢-混组合梁抗弯承载力计算公式。结果表明,PSCB的破坏形态为弯曲破坏,在0.79 Pu前,其沿梁高方向的应变规律基本符合平截面假定。通过简化塑性理论推导得到PBL连接的钢-混组合梁抗弯承载力计算公式,公式计算值与试验值对比结果基本吻合。在计算PSCB的抗弯承载力时,不可忽略PBL抗剪连接件中开孔钢板的作用。 展开更多
关键词 PBL抗剪连接件 钢-混组合梁 简化塑性理论 抗弯试验 承载力计算公式
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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
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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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钢管混凝土束短肢剪力墙轴压承载力计算方法
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作者 张玉芬 苗惠娴 +1 位作者 方永坚 贾立勇 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期808-820,共13页
针对“一”字型、L型、T型、“十”字型墙体,根据约束区将其划分为端部、腹部和连接部3类构造,并引入墙体形状及与非约束区个数相关参数得到统一的钢管混凝土束短肢剪力墙轴压承载力计算公式。3组方腔钢管混凝土束轴压试验承载力与该公... 针对“一”字型、L型、T型、“十”字型墙体,根据约束区将其划分为端部、腹部和连接部3类构造,并引入墙体形状及与非约束区个数相关参数得到统一的钢管混凝土束短肢剪力墙轴压承载力计算公式。3组方腔钢管混凝土束轴压试验承载力与该公式计算结果绝对误差平均值为13.3%、13.2%、12.1%,与建立的钢管混凝土束剪力墙轴压有限元模拟结果误差也较小,且模拟得到轴压破坏形态与试验现象吻合较好,故建立了48组参数变量为墙体形状、单腔长宽比、钢管壁厚以及腔体个数的模型墙体,得到的轴压承载力与统一轴压承载力公式计算结果绝对误差平均值为6.9%。参数分析研究得出:钢管混凝土束短肢剪力墙增大单腔长宽比时,轴压承载力提高系数降低;增加钢管壁厚时,承载力提高系数明显上升;增加腔体个数和改变墙体形状对轴压承载力也有一定影响。对比现有其他公式,此钢管混凝土束短肢剪力墙轴压承载力的统一计算公式合理性强,适用范围广,可为工程设计提供较好的理论依据。 展开更多
关键词 短肢剪力墙 钢管束 混凝土 轴心受压 承载力公式 有限元分析
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局部锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究 被引量:2
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作者 陈梦成 罗苏昌 +3 位作者 黄宏 方苇 许开成 钱文磊 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期317-329,共13页
钢管混凝土(CFST)在服役环境中被腐蚀,导致其钢结构承载力降低,严重威胁到结构的服役性能和使用寿命。首先,采用机加工车铣方法制作模拟局部锈蚀的人工缺陷,然后以钢管外表面局部环向贯通锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、锈蚀外表面面积... 钢管混凝土(CFST)在服役环境中被腐蚀,导致其钢结构承载力降低,严重威胁到结构的服役性能和使用寿命。首先,采用机加工车铣方法制作模拟局部锈蚀的人工缺陷,然后以钢管外表面局部环向贯通锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、锈蚀外表面面积损失率(简称锈蚀面积损失率,下同)为试验参数,对45根局部锈蚀圆CFST短柱试件进行轴压承载力试验;其次,分析锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、面积损失率和壁厚损失率对锈蚀试件承载力、刚度和延性的影响,揭示锈蚀CFST试件破坏机理和承载力退化机制;最后,针对局部锈蚀圆CFST短柱构件轴压承载力提出一个简化实用计算公式。研究结果表明:各试件具有类似的破坏特征,主要呈明显的腰鼓状破坏,且发生在锈蚀区;随着锈蚀钢管体积损失率增大,锈蚀CFST柱的承载力、刚度和延性均出现不同程度的降低;在锈蚀钢管体积损失率和面积损失率相同的情况下,就局部锈蚀位置影响而言,中部影响最大;就锈蚀程度表征参数影响而言,锈蚀钢管体积损失率影响最大,面积损失率次之,壁厚损失率最小;本文提出的简化实用公式可为圆钢管混凝土构件全寿命设计提供参考依据。 展开更多
关键词 圆钢管混凝土短柱 局部锈蚀 轴压承载力 退化机制
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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
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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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钢管预置集料混凝土中长柱受压性能试验 被引量:1
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作者 吕晶 郑健龙 +2 位作者 韩文超 张金翼 赵欢 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2247-2259,共13页
为了探究钢管预置集料混凝土中长柱受压性能,首先,考虑混凝土类型、混凝土强度、径厚比、长径比和偏心率等参数影响,设计了11根钢管预置集料混凝土中长柱和3根普通钢管混凝土中长柱;其次,通过轴压和偏压试验,并结合有限元分析法,研究了... 为了探究钢管预置集料混凝土中长柱受压性能,首先,考虑混凝土类型、混凝土强度、径厚比、长径比和偏心率等参数影响,设计了11根钢管预置集料混凝土中长柱和3根普通钢管混凝土中长柱;其次,通过轴压和偏压试验,并结合有限元分析法,研究了试件破坏形态、承载力、变形特征等变化规律;最后,基于极限平衡理论,提出了适用于钢管预置集料混凝土中长柱轴压与偏压承载力计算公式。研究结果表明:钢管预置集料混凝土中长柱破坏形态与普通钢管混凝土中长柱的破坏形态相似,均为弯曲失稳破坏;钢管预置集料混凝土中长柱承载能力与普通钢管混凝土中长柱承载能力相当,但钢管预置集料混凝土试件轴向刚度是普通钢管混凝土试件轴向刚度的1.2倍左右,表现出良好的抗变形能力;钢管预置集料混凝土中长柱径厚比由39.75降低至19.88,承载能力提高33.8%;长径比由6增大至15时,承载能力降低20.5%;偏心率由0.25增大至1.0时,承载力降低49.5%;钢管预置集料混凝土中长柱稳定系数受混凝土强度和径厚比影响较小,但随着长径比和偏心率增大而近乎呈线性降低趋势。本文提出的承载力计算公式可为钢管预置集料混凝土中长柱设计提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土 预置集料混凝土 中长柱 受压性能 承载力计算方法
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广义圆端形钢管混凝土短柱轴压承载力公式 被引量:1
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作者 任志刚 何慧峰 李旗 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期115-127,共13页
为研究圆形、圆端形、变圆心角圆端形和矩形钢管混凝土短柱轴压承载力的统一计算公式,采用两种不同本构关系建立广义圆端形钢管混凝土轴压短柱的ABAQUS有限元模型,利用90个钢管混凝土短柱轴压试验数据与有限元计算结果进行对比,验证了... 为研究圆形、圆端形、变圆心角圆端形和矩形钢管混凝土短柱轴压承载力的统一计算公式,采用两种不同本构关系建立广义圆端形钢管混凝土轴压短柱的ABAQUS有限元模型,利用90个钢管混凝土短柱轴压试验数据与有限元计算结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性。通过改变构件的截面形状和材料强度,设置了9组共90个广义圆端形钢管混凝土轴压短柱有限元模型。对有限元计算结果展开参数分析,研究截面平直段高宽比和截面圆心角对钢管混凝土约束效应的影响。基于统一理论和约束分区方法,以截面形状影响系数对套箍系数进行了修正,并在GB 50936—2014推荐的圆形钢管混凝土短柱轴压承载力公式的基础上,建立了广义圆端形钢管混凝土短柱的轴压承载力简化计算公式,最后采用452个广义圆端形钢管混凝土短柱轴压试验数据对公式的准确性进行了验证。结果表明:当材料强度和含钢率一定时,广义圆端形钢管混凝土柱的套箍约束效应随着截面平直段高宽比的增大而减小,随着截面圆心角的增大而增大;简化公式的计算结果与试验结果吻合良好,适用于圆形、圆端形、变圆心角圆端形及矩形钢管混凝土短柱的轴压承载力计算。 展开更多
关键词 圆端形钢管混凝土 统一理论 套箍系数 轴压承载力公式
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内置碳钢不锈钢管海洋混凝土柱轴压试验及承载力计算
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作者 陈宗平 李健成 周济 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期211-219,共9页
为研究不锈钢管海洋混凝土柱及内配碳钢后的轴压力学性能,以型钢类型、螺旋筋间距、纵筋直径为变化参数,完成了10个试件的轴心受压静力加载试验。观察了试件的受力破坏全过程及形态,获取了轴向荷载-位移曲线及各钢材应变曲线,基于试验... 为研究不锈钢管海洋混凝土柱及内配碳钢后的轴压力学性能,以型钢类型、螺旋筋间距、纵筋直径为变化参数,完成了10个试件的轴心受压静力加载试验。观察了试件的受力破坏全过程及形态,获取了轴向荷载-位移曲线及各钢材应变曲线,基于试验实测数据,就各变化参数对试件的轴压承载力、延性、耗能能力和损伤发展的影响规律进行了分析。结果表明:不同试件的破坏形态相似,均表现为不锈钢管局部屈曲压皱,混凝土斜向剪切破坏;内置碳钢可以提高试件的极限承载力、轴压延性和耗能能力,抑制试件的损伤发展;在增加相同用钢量的条件下,增加圆钢管含钢量对试件轴压性能提升幅度最大;基于“复合约束叠加法”推导计算公式所得承载力计算值与试验值吻合良好。 展开更多
关键词 不锈钢管 海洋混凝土 内置碳钢 轴压试验 承载力计算
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