方钢管砼柱轴心受力承载力的神经网络方法研究

方钢管混凝土轴心受压柱的钢管和混凝土材料的受力状态复杂，各种因素对极限承载力的影响难以独立地精确描述.神经网络通过自学习、自组织、自适应的非线性映射，可找到输入、输出变量之间的关系，因此适用于极限承载力的预测.以现有的方钢管混凝土柱轴心受压试验数据为样本，训练了一个三层的BP网络模型，建立了预测轴心受压方钢管混凝土柱极限承载力的神经网络模型.对8组实验数据进行预测的结果表明：预测值与试验值吻合良好，精度较高，该方法可作为实际结构设计的一种辅助手段.     

重庆大剧院细长框架柱承载力非线性分析

采用基于柔度法的纤维模型梁柱单元有限元分析程序,考虑材料非线性和几何非线性,以目标柱周边构件组成的局部框架整体作为分析对象进行非线性分析,研究偶然偏心、基础嵌固条件等因素对重庆大剧院钢筋混凝土细长框架柱承载力的影响。结果表明,偶然偏心是影响极限承载力的重要因素,另外,基础嵌固也在一定程度上影响极限承载力,适当加强配筋可以提高柱子的极限承载力,弥补柱底在基础内非完全固定嵌固对极限承载力的削弱。     

基于神经网络的方钢管混凝土短柱承载力计算

针对方钢管混凝土偏心受压柱钢管和混凝土材料受力状态复杂,各种因素对极限承载力的影响难以独立精确描述的问题,通过神经网络自学习、自组织、自适应和非线性映射,可找到输入、输出变量之间的关系,建立了预测钢管混凝土极限承载力的神经网络模型.以现有的方钢管偏心受压柱试验数据为样本,训练了一个四层BP网络模型,用模型计算了偏心受压方钢管混凝土柱的极限承载力.对6组实验数据进行了预测,结果表明,预测值与试验值吻合良好,精度较高.该方法可作为实际结构设计的一种辅助手段,对钢管混凝土偏心短柱进行承载力计算.     

圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算

利用353根钢管混凝土柱轴心受压试验结果,以混凝土强度、钢管强度和钢管径厚比为参数,分析《钢管混凝土结构技术规程》(CECS28:2012)中圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算方法的合理性.结果表明:CECS28:2012可以合理预测圆钢管混凝土短柱的轴心受压承载力,但对长柱的轴心受压承载力计算值过于保守且离散较大.在本研究参数取值范围内,提高混凝土强度和增大径厚比对CECS28:2012轴心受压承载力计算值准确性的影响不明显.随着钢管强度增大,圆钢管混凝土柱轴心受压承载力计算值与试验值的比值呈下降的趋势.基于CECS28:2012钢管混凝土短柱轴心受压承载力计算方法,提出适用于长细比为4~38.5的钢管混凝土长柱的轴心受压承载力折减系数计算公式,可为工程应用和规范修订提供参考.     

十字形截面钢筋混凝土双向压弯柱正截面承载力的计算方法

通过对８根十字形截面钢筋砼柱在轴向力及双向弯矩共同作用下的反复加载试验研究，揭示了十字形截面钢筋砼双向压弯柱的破坏形态及正截面承载力的一般规律。在此基础上，采用数值迭代方法，编制了相应的电算程序，对其受力性能做了进一步的理论分析。最后，提出了十字形截面钢筋砼双向压弯柱正截面承载力的计算方法。     

型钢混凝土异形柱正截面承载力的理论研究

在试验研究基础上，根据型钢混凝土（SRC）异形柱的工作机理，对SRC异形柱的正截面承载力进行有限元数值分析，把型钢和混凝土分别进行单元划分，对型钢单元采用不同的坐标系进行处理，并且只考虑混凝土除去型钢所占截面后的净面积，利用数值迭代法编写了一套SRC异形柱正截面承载力分析的计算机程序，该程序可得到SRC异形柱正截面承载力的N-M及Mx-My相关曲线，并能够计算SRC异形柱构件的极限承载力，计算结果与试验结果吻合较好．利用该程序对SRC异形柱正截面承载力的变化规律进行了分析，得到了一些重要结论．最后进行了SRC异形柱的实用设计方法探讨．     

新型钢箱型柱和H梁柱外传力节点有限元分析

通过建立新型钢结构箱型柱和H型梁柱外传力式节点三维有限元模型,分析该类节点在各加载阶段的位移变化和应力分布情况及破坏形式.并比较了该类节点在不同柱的极限承载力和传力板与异型构件位置变化的极限承载力,得到该类节点极限承载力变化规律,为今后该节点的广泛工程应用提供参考依据.     

RCS混合节点抗剪承载力计算方法对比研究

为研究适用性强的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合节点抗剪承载力计算方法,对近年来的RCS节点剪切破坏试验数据进行了统计,将试验结果与中国规程方法、Nishiyama方法、Parra方法和ASCE指南方法计算结果进行了对比,并对各方法的参数适用性进行了讨论。对比结果表明:4种方法均具有工程实用价值,其中Parra方法结果离散性最小,中国规程方法计算最为简便。参数分析表明:4种方法对不同配箍率和不同位置节点均有较好适用性,但对小轴压比节点（轴压比0~0.2）与柱贯通节点预测均偏于保守;中国规程方法对于混凝土强度高于60 MPa的节点预测结果偏于危险,同时对有直交梁节点承载力预测偏于保守。建议在公式中引入混凝土强度系数和直交梁约束系数,用以考虑两者对承载力的影响。     

钢骨-方钢管混凝土轴压柱稳定承载力分析

钢骨-方钢管混凝土柱是一种组合柱设计模式,采用切线模量理论对该组合柱轴向受压稳定承载力进行分析.以核芯混凝土、方钢管和钢骨的应力-应变模型为基础,通过纵向变形协调和内外力平衡条件建立组合柱切线模量临界载荷的计算方法.由于核芯混凝土的应力-应变模型包含了方钢管的约束作用,因此该方法体现了组合柱中钢与混凝土之间的相互影响.7组轴心受压钢骨-方钢管混凝土长柱和41组方钢管混凝土长柱的试验结果表明,该方法可对轴压组合柱的稳定承载力给出良好预测.     

轴心受压下钢骨-钢管混凝土组合短柱承载力研究

目的 提出钢骨-钢管混凝土柱的概念．解决钢骨-钢管混凝土组合柱的破坏机理、受力性能问题，合理确定其承载力．方法 对3个含钢率不同的轴心受压钢骨-钢管混凝土短柱进行试验，并利用试验研究和理论分析的方法进行了分析．结果 通过试验，明确了钢管-钢骨混凝土柱的破坏特征．试验表明，含钢率越大，构件的承载力及延性相应增加．通过理论研究得到承载力的计算公式，计算得出理论值与试验值吻合较好．结论 当含钢率大干0．36％时，钢管混凝土柱与其外测的钢骨混凝土能够共同工作直至破坏，其承载力明显高于钢管混凝土核心柱的承载力，根据试验结果推导的钢骨-钢管混凝土柱承载力计算公式，为组合结构的发展提供了一种新的结构型式．     

区域约束混凝土轴心受压矩形柱受力性能研究

在试验研究基础上对区域约束混凝土(RCC)轴心受压矩形柱与复合约束混凝土(NCC)矩形柱进行了对比分析,在同等配箍率情况下,在箍筋屈服以前,区域约束混凝土的约束效率经初步推断可提高约50%,峰值前的区域约束混凝土柱应力应变关系更接近于线性;随着荷载的增加,复合约束混凝土柱截面向圆形过渡,核心区内角部混凝土部分脱落,矩形方箍有应力松弛现象,而区域约束混凝土柱始终保持截面为矩形,箍筋的应力一直保持持续增长,受力均匀;区域约束混凝土柱破坏形态也与复合约束混凝土柱完全不同,在承载力下降段,当复合混凝土柱以剪压形式破坏时,区域约束混凝土柱沿中间弱约束处分成细长的小柱,经过很大的变形后,小柱仍然保持很好的完整性,柱的残余承载力在40%以上,预计这种特点将会对结构的抗震性能产生良好的影响.     

钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压分析

为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参数分析,考虑不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响,利用回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式.结果表明,混凝土强度、配骨指标和钢材强度对组合长柱轴心受压承载力影响较大,长细比影响较小,简化公式计算结果与有限元计算结果及试验结果吻合良好.     

隔板贯通式钢框架梁柱节点试验研究

为了验证截面小而柱壁厚的隔板贯通式梁柱节点的破坏特征及力学性能,对1个T字形足尺隔板贯通式梁柱节点进行低周期反复荷载作用的试验.分析了试件的破坏过程及特征,并对节点的承载力及延性等性能进行了研究.试验结果表明：这种节点破坏时梁端形成塑性铰,满足＂强柱弱梁、强节点弱构件＂的设计要求;节点的滞回曲线饱满,表明其较好的耗能能力及较高的承载力.     

低周反复荷载作用下T形柱框架边节点受力性能研究

对三个T形柱梁柱节点进行了反复荷载作用下受力过程和破坏特征的试验研究和分析,研究了钢筋混凝土T形柱框架结构中间节点在低周反复荷载作用下的受力性能,分析了此类节点的破坏机理和失效方式。研究表明:T形柱框架节点在反复荷载作用下,破坏特征类似于普通矩形柱节点;翼缘最后的破坏形式是轴压比引起的正截面破坏;轴压比影响节点承载力,低轴压比状态下起有利作用。     

轴压杆偏心支撑的有效性及Hartford体育馆网架破坏原因分析

本文研究跨中截面有侧向偏心支撑的双轴对称截面压杆的屈曲问题,重点讨论了支撑偏心大小变化对压杆承载力的影响。研究发现,如压杆侧向无支撑时发生弯曲屈曲,那么为提高压杆承载力而设置带有偏心的侧向支撑是不利的;反之,如压杆无侧向支撑时发生扭转屈曲,那么,偏心支撑比中心支撑能更有效地提高压杆的屈曲荷载。基于上述结论,本文对Hartford体育馆网架倒塌事故进行了分析,并指出了事故的两个主要原因。     

玄武岩纤维改性HSCC柱偏心受压试验研究

为研究玄武岩纤维的加入对高强自密实混凝土长柱受力性能的改善作用,以玄武岩纤维体积掺量0.1%和0.2%、长度15 mm和30 mm为参数,设计制作了10个长细比为6的高强自密实混凝土长柱,进行偏心受压试验。结果表明：玄武岩纤维的加入,可明显改善高强自密实混凝土柱偏心受压的受力性能、延性;大、小偏心受压构件开裂荷载分别提升20.7%、11.8%,极限承载力最大增幅为18.2%、16.7%;大、小偏心构件受压过程中,玄武岩纤维的加入使应力峰值对应的混凝土应变受到较为显著的影响,当达到大极限承载力时,最大的拉、压应变下降25.0%、15.0%;由于玄武岩纤维的作用,大偏心受压试件达到极限承载力时,跨中最大挠度提升7.6%,提高了构件变形能力,但纤维长度、体积掺量改变引起的挠度效应不大。     

八度区不等层高异形柱框架抗震性能研究

目前关于八度区不等层高异形柱框架抗震性能的相关研究较少,而笔者按现行异形柱规程设计制作了一榀1/3缩尺不等层高异形柱框架并对其进行低周往复加载试验,研究分析了该类型结构的破坏特征、破坏机制、承载能力和变形能力、滞回曲线、刚度退化等抗震性能指标。研究表明,该类型框架破坏机制属于混合机制,在较高地震作用下,框架梁柱节点核心区具有足够的抗剪强度,整体抗震性能良好,但在加载后期,底层柱脚混凝土破坏较严重,降低了结构的承载能力,成为结构的薄弱部位,在设计中应予以重视。     

钢管混凝土柱的承载能力分析

通过对12根钢管混凝土轴压短柱承载力的试验,研究了该种构件承载力的组成及钢管对混凝土的约束效应,分析了各阶段构件的承载能力,认为:钢管混凝土柱的计算可分为使用阶段和极限承载阶段,并提出了相应的推荐公式,理论计算与试验结果吻合较好,可用于指导工程设计.     

钢管砼轴心受压柱的可靠性研究

规程所给钢管砼轴心受压柱的计算公式比较复杂，给可靠度的计算带来一定的困难，尝试利用神经网络-蒙特卡罗法计算钢管砼柱可靠度，利用一实例的轴心受压试验结果，训练了四层BP网络，进行了柱轴压承载力的预报，预报值和试验值吻合良好，进而利用实例柱网络模型结合蒙特卡罗法，算出柱的可靠度，为结构可靠度计算提供了一种新的方法和思路。