CFRP環(huán)向約束圓鋼管混凝土扭轉(zhuǎn)性能試驗(yàn)

表1試驗(yàn)構(gòu)件尺寸 直徑d/mm 201.3 200.9 200.3 199.8 198.9 類型 空鋼管 鋼管混凝土 構(gòu)件 hc-200-2.0a hc-200-2.0b c-200-2.0a c-200-2.0b c-200-3.0 長(zhǎng)度l/mm 400.0 397.5 401.0 400.0 398.0 厚度t/mm 1.98 2.00 1.99 2.00 2.98 混凝土 concrete 金偉良，張翔，陳駒 （浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江杭州310058） abstract:aseriesofstubcolumntestswereperformedonthin-walledcircleconcrete-filledtubes.thetestspecimensincludeshollowsteel tubesandc

薄壁圓鋼管混凝土軸壓試驗(yàn)研究——對(duì)于薄壁圓鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)研究，試驗(yàn)構(gòu)件為空鋼管以及相同尺寸的鋼管混凝土，記錄分析了構(gòu)件的試驗(yàn)現(xiàn)象、破壞形式、荷載一位移曲線。對(duì)所用自密實(shí)混凝土和耐候鋼做材性試驗(yàn)。結(jié)果顯示：未經(jīng)振搗的自密實(shí)混凝土能...

對(duì)于薄壁圓鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)研究,試驗(yàn)構(gòu)件為空鋼管以及相同尺寸的鋼管混凝土,記錄分析了構(gòu)件的試驗(yàn)現(xiàn)象、破壞形式、荷載-位移曲線。對(duì)所用自密實(shí)混凝土和耐候鋼做材性試驗(yàn)。結(jié)果顯示:未經(jīng)振搗的自密實(shí)混凝土能很好的填充鋼管并具有足夠的強(qiáng)度,薄壁鋼管混凝土破壞時(shí)鋼管有明顯的局部屈曲。并將試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算的承載力進(jìn)行了比較。

進(jìn)行了3個(gè)剪跨比為1.5的圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱和1個(gè)鋼筋混凝土對(duì)比試件的擬靜力試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中的主要參數(shù)為軸壓比(0.35,0.45和0.55)。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼筋混凝土短柱的破壞模式為剪切破壞,延性和變形能力很差;圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的破壞模式為彎曲破壞,延性和變形能力優(yōu)越。外包鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用限制了核心混凝土的受剪開裂,改變了鋼筋混凝土短柱的破壞模式,顯著提高了鋼筋混凝土短柱的受剪承載力、延性、變形能力和耗能性能。隨軸壓比的提高,圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的水平承載力提高,延性系數(shù)降低,但軸壓比對(duì)圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的極限變形能力無(wú)明顯影響。對(duì)鋼管的彈塑性應(yīng)力分析結(jié)果表明:水平荷載施加過(guò)程中,鋼管并未受剪屈服。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的荷載-位移恢復(fù)力模型,提出了設(shè)計(jì)建議,可為工程實(shí)踐提供參考。

通過(guò)12根frp-圓鋼管混凝土試件和1根圓鋼管混凝土對(duì)比試件的抗剪試驗(yàn),研究環(huán)向包裹frp布時(shí)圓鋼管混凝土柱的受剪性能,分析了剪跨比、軸壓比、含鋼率、混凝土強(qiáng)度、frp布層數(shù)等對(duì)frp-圓鋼管混凝土柱受剪性能的影響。研究結(jié)果表明,從開始加載至frp布斷裂,frp布和鋼管保持協(xié)同工作,frp-圓鋼管混凝土柱具有良好的變形能力。剪跨比和含鋼率顯著影響frp-圓鋼管混凝土柱的受剪承載力,frp-圓鋼管混凝土柱受剪承載力隨剪跨比的增大而減小,隨含鋼率的增大而增大。增加frp布層數(shù)、提高混凝土強(qiáng)度和增大軸壓比均可小幅度提高frp-圓鋼管混凝土柱的受剪承載力。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了frp-圓鋼管混凝土柱受剪承載力計(jì)算式,得出的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

圓鋼管混凝土短柱受壓力學(xué)性能的試驗(yàn)研究——通過(guò)對(duì)9根圓鋼管混凝土短柱試件的試驗(yàn)，首先對(duì)其破壞現(xiàn)象及機(jī)理進(jìn)行分析；然后分別探討混凝土強(qiáng)度、長(zhǎng)細(xì)比、偏心率三個(gè)因素對(duì)該類構(gòu)件力學(xué)性能的影響規(guī)律，指出偏心率是影響該類構(gòu)件力學(xué)性能的主要因素，短柱范疇內(nèi)...

對(duì)8個(gè)圓鋼管橡膠混凝土軸心受壓短柱進(jìn)行試驗(yàn)研究,探討橡膠粉取代率和橡膠粉粒徑對(duì)圓鋼管橡膠混凝土承載力的影響。采用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程包括:美國(guó)aci(2005)和aisc(2005)、日本aij(2008)、英國(guó)bs5400(2005)、歐洲ec4(2004)及中國(guó)dl/t5085—1999(1999)、db21/t1746—2009(2009)等對(duì)圓鋼管橡膠混凝土的承載力進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明:隨著橡膠粉取代率的增加和橡膠粉粒徑的增大,圓鋼管橡膠混凝土的承載力、剛度均有下降的趨勢(shì);上述各設(shè)計(jì)規(guī)程均能較好地計(jì)算圓鋼管橡膠混凝土短柱的承載力,且計(jì)算結(jié)果偏于安全,其中,dl/t5085—1999與圓鋼管橡膠混凝土短柱試驗(yàn)結(jié)果最為吻合。

圓鋼管混凝土偏壓柱的力學(xué)性能

利用有限元軟件ansys建模,對(duì)圓鋼管混凝土在循環(huán)荷載作用下全過(guò)程進(jìn)行了非線性有限元計(jì)算,以模擬地震作用對(duì)圓鋼管混凝土實(shí)際受力性能。試驗(yàn)表明:圓鋼管混凝土充分利用了鋼管與混凝土兩種材料的力學(xué)優(yōu)勢(shì),是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體系。

文章對(duì)3個(gè)圓鋼管和3個(gè)方鋼管再生混凝土柱在定常軸力作用下進(jìn)行了水平低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)主要考慮再生骨料替代率、軸壓比和鋼管壁厚3個(gè)參數(shù)變化對(duì)柱抗震性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果分析表明，隨著再生骨料取代率的增大，鋼管再生混凝土柱的水平承載力有所降低，延性和耗能能力略有下降；鋼管壁越厚，水平承載力越大，延性和耗能能力也越高；隨著軸壓比的增大，水平承載力有所提高，延性和耗能能力降低。試驗(yàn)表明方、圓鋼管再生混凝土柱都具有良好的抗震性能，對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，在截面面積和用鋼量相近情況下，方鋼管柱的水平承載力和剛度比圓鋼管柱有較大提高，延性降低。

圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展和特點(diǎn)——本交介紹了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，并根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，結(jié)合圓鋼管混凝土的典型工程應(yīng)用實(shí)例，對(duì)鋼管混凝土的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

cfrp環(huán)向約束方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件滯回性能——目的研究cfrp增強(qiáng)方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件在往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能．方法以4個(gè)cfrp環(huán)向約束方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的滯回性能試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)其跨中荷載一撓度(p一△)曲線、跨中彎矩一曲率(m一(b)曲線、跨中撓度一軸...

軸壓圓鋼管混凝土柱的極限分析——本文利用側(cè)限混凝土的本枸關(guān)系．舛鋼管混凝土圓柱在單調(diào)軸壓荷載作用下進(jìn)行極限狀態(tài)分析，并提出了極限承載力和極限變形的計(jì)方法。

介紹了圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),并系統(tǒng)闡述了我國(guó)近幾十年對(duì)圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀。指出了圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究方向和應(yīng)用前景。

節(jié)點(diǎn)的耗能機(jī)制影響其耗能能力,對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗震性能影響顯著。通過(guò)對(duì)5個(gè)圓鋼管混凝土t形相貫節(jié)點(diǎn)和1個(gè)對(duì)比用圓鋼管t形相貫節(jié)點(diǎn)的軸向往復(fù)荷載試驗(yàn),觀察其破壞模式,分析節(jié)點(diǎn)軸向荷載-支管加載端軸向位移曲線。結(jié)果表明:圓鋼管混凝土t形相貫節(jié)點(diǎn)的破壞模式有主管受彎破壞、支管屈服破壞、支管屈曲破壞和焊縫破壞;軸向荷載作用下圓鋼管混凝土t形相貫節(jié)點(diǎn)的合理耗能機(jī)制是支管屈曲或屈服耗能。在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)通過(guò)合理的設(shè)計(jì)使節(jié)點(diǎn)的破壞模式為支管屈服或屈曲破壞。

進(jìn)行了20個(gè)圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中的主要參數(shù)為鋼管徑厚比(50、70和100),混凝土強(qiáng)度(c50和c80)和鋼管屈服強(qiáng)度(q235和q345)。試驗(yàn)結(jié)果表明:圓鋼管約束鋼筋混凝土柱中被分隔鋼管的高度對(duì)構(gòu)件的軸壓承載力和延性無(wú)明顯影響;隨鋼管徑厚比增大和混凝土強(qiáng)度的提高,構(gòu)件的延性降低;隨鋼管屈服強(qiáng)度的提高,構(gòu)件的軸壓承載力提高,但鋼管屈服強(qiáng)度對(duì)構(gòu)件的延性無(wú)明顯影響。對(duì)鋼管的應(yīng)力分析結(jié)果表明,圓鋼管約束鋼筋混凝土軸壓短柱的峰值荷載點(diǎn)對(duì)應(yīng)于鋼管的屈服點(diǎn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和鋼管的應(yīng)力分析結(jié)果建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的軸壓承載力公式,提出了設(shè)計(jì)建議。

在鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部配置型鋼可顯著提高其受力特性。在合理選取材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,基于abaqus軟件建立了內(nèi)配型鋼圓形鋼管混凝土短柱荷載-變形全過(guò)程分析的數(shù)值模型,并與其他研究者完成的相關(guān)試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,總體上數(shù)值計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合良好?；诖四Ｐ?對(duì)其在軸壓荷載受力全過(guò)程、典型破壞形態(tài)以及各部件的荷載分配進(jìn)行了較全面分析。結(jié)果表明:內(nèi)部型鋼的存在可顯著提高構(gòu)件承載力,并有效增強(qiáng)核心混凝土的被動(dòng)約束效應(yīng);型鋼截面形式不同,對(duì)內(nèi)部混凝土的約束效果不同,從而引起核心混凝土的應(yīng)力分布有所不同。本文分析結(jié)果可進(jìn)一步完善內(nèi)配型鋼的圓鋼管混凝土構(gòu)件力學(xué)性能的理論研究,也可為相關(guān)工程應(yīng)用提供參考。

為研究鋼梁-圓鋼管混凝土柱穿心連接的抗震性能,進(jìn)行了3個(gè)大尺寸鋼梁根部翼緣不處理的標(biāo)準(zhǔn)型、翼緣削弱型及翼緣擴(kuò)大型節(jié)點(diǎn)試件的擬靜力試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:試件的破壞形態(tài)為鋼梁根部坡口焊縫與鋼管之間開裂,鋼梁端部翼緣局部屈曲;鋼梁懸臂端的極限位移角達(dá)0.04左右;鋼梁固端彎矩-懸臂端轉(zhuǎn)角滯回曲線飽滿;翼緣削弱型試件的極限承載力為標(biāo)準(zhǔn)型試件的78%。建議在抗震設(shè)計(jì)的建筑工程中,鋼梁-圓鋼管混凝土柱可采用梁端部翼緣不處理的標(biāo)準(zhǔn)型穿心連接。

為研究加強(qiáng)墊板對(duì)承受支管軸力和主管軸力的n形圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)靜力性能的影響,對(duì)未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和墊板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并運(yùn)用有限元方法對(duì)試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性分析。比較試驗(yàn)與有限元分析得到的極限承載力結(jié)果和破壞模式,發(fā)現(xiàn)二者吻合較好。改變墊板各幾何參數(shù),對(duì)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明,加強(qiáng)墊板可以降低節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)、減小局部變形、提高節(jié)點(diǎn)極限承載力;增大墊板長(zhǎng)度和弧度對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響很小,而增大墊板厚度可有效提高節(jié)點(diǎn)極限承載力,但當(dāng)墊板厚度增大到一定值時(shí),再增加墊板厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力提高無(wú)益而對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力不利。

在合理選取鋼材和混凝土本構(gòu)模型以及正確定義單元類型、模型接觸和邊界條件等的基礎(chǔ)上,采用有限元分析軟件abaqus建立了純扭作用下內(nèi)置十字形鋼骨的圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件有限元分析模型,并對(duì)鋼骨混凝土和鋼管混凝土純扭構(gòu)件進(jìn)行數(shù)值建模且與已有相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。對(duì)典型構(gòu)件受力全過(guò)程的荷載-變形曲線、應(yīng)力分布特征以及扭矩分配狀況進(jìn)行了研究,最后對(duì)混凝土強(qiáng)度、鋼管材料強(qiáng)度、鋼管含鋼率、鋼骨含鋼率、鋼骨材料強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比等主要影響因素進(jìn)行了參數(shù)分析。研究表明:當(dāng)內(nèi)置十字形鋼骨的圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件受扭時(shí)外圍鋼管承受更多扭矩;鋼管材料強(qiáng)度、鋼管含鋼率和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)構(gòu)件扭矩-截面纖維最大剪應(yīng)變曲線影響較顯著;內(nèi)置十字形鋼骨的圓形截面鋼管混凝土具有較高的扭轉(zhuǎn)承載力。

側(cè)向沖擊作用下圓鋼管混凝土構(gòu)件的數(shù)值模擬分析——摘要：首先利用ls—dyna程序?qū)σ粓A鋼管混凝土構(gòu)件落錘沖擊試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬；然后對(duì)1根兩端固支的鋼管混凝土構(gòu)件在側(cè)向沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析，模擬過(guò)程中混凝土采用能較好模擬復(fù)雜試驗(yàn)結(jié)果的concrete...

圓鋼管混凝土柱側(cè)向偏心沖擊的動(dòng)力仿真分析——通過(guò)對(duì)不同鋼壁厚度的鋼管混凝土構(gòu)件以及對(duì)同直徑混凝土構(gòu)件的沖擊模擬，分析了鋼管約束效應(yīng)系數(shù)對(duì)構(gòu)件變形和沖擊抗力的影響，比較了鋼管混凝土與混凝土兩種材料構(gòu)件在抗沖擊能力方面的差異，表明有限元分析軟件在...