碳纤维钢骨－钢管混凝土柱抗震性能研究

针对目前钢管混凝土特性,研究了碳纤维钢骨－钢管混凝土柱在循环荷载作用下的力学性能, 制作3个试件进行拟静力试验,并利用有限元软件,分析不同混凝土强度、碳纤维层数、轴压比以及钢管 直径因素对柱的受力影响情况进行模拟。结果表明:随混凝土强度在一定范围内的提高,结构承载力提 高;碳纤维层数的增多,对构件初期刚度影响不大,极限荷载值有所提高;构件的轴压比在一定范围内越 大,试件的极限承载力降低,试件后期越容易出现快速破坏;构件内部钢管直径变大,构件的极限承载力 有所提高。综合看出碳纤维钢骨－钢管混凝土柱有较好的延性,具有良好的抗震性能。     

方钢管约束型钢超高强混凝土轴压短柱的力学性能

对８根钢管约束型钢超高强混凝土短柱和１根钢管约束型钢高强混凝土短柱进行了轴压试验研究。分析了钢管壁厚、型钢截面形式、钢管屈服强度、混凝土强度对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:试件的极限承载力随着钢管屈服强度、钢管壁厚、混凝土强度提高而增大；钢管壁厚不同而其他条件相同时，钢管宽厚比为４５时极限承载力提高率最大；钢管宽厚比小于４５时，随着钢管屈服强度的提高，试件极限承载力提高不明显；在Ｉ、Ｘ、Ｏ三种配骨形式中，配Ｏ型钢骨的试件极限承载力最高，即Ｏ型钢骨对试件产生的附加约束最大。     

新型不锈钢与固废混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响

通过8根新型不锈钢管混凝土(CFSST)轴压短柱试验,考察试件的破坏模态、荷载-应变曲线、极限承载力、延性和刚度等力学性能指标,探究了新型不锈钢与固体废弃物混凝土对钢管混凝土短柱高温后力学性能的影响。研究结果表明两类新型建材对钢管混凝土短柱高温后破坏模态无明显影响,高温作用后CFST短柱的刚度和极限承载力呈下降趋势但延性提高。与传统碳素钢与普通混凝土相比,新型不锈钢与固体废弃物混凝土有效地减缓了试件高温后承载力下降幅度。引入材料强度折减系数后,我国DBJ-T13-51—2020规程计算方法可以较好地评估高温后该类钢管混凝土短柱的剩余承载力。随后利用通用有限元软件ABAQUS建立了有限元分析模型,考察了既有材料本构模型对该类短柱的适用性。     

考虑热交换作用的桩基承载力特性研究

针对现行热交换桩承载力设计和计算中无法考虑温度的影响,通过开展不同温度下土的三轴剪切试验,获得其c,φ值,再建立热交换桩-土有限元模型,并利用静载试验结果验证模型的正确性,进而讨论了桩的运行温度及土的c,φ值对单桩极限承载力的影响,从而对热交换桩加热运行后的承载力特性进行研究。结果表明:随温度的升高,黏性土的c,φ值均有所降低,土的强度下降;桩体在加热运行过程中,其极限承载力有较大幅度的提高,且温度越高,单桩极限承载力也越大;温升引起的地基土强度降低对单桩极限承载力影响较小。可为热交换桩承载力设计和计算提供理论依据。     

导管架平台的二阶非弹性极限承载力分析

钢结构的高等分析是针对目前钢结构设计方法的缺陷而提出的一种二阶非弹性分析方法,考虑了几何初始缺陷、残余应力、剪切变形等非线性因素,能够准确地评估结构的极限荷载。本文将钢结构高等分析方法应用在海洋导管架平台极限承载力的分析中,以大型有限元软件ANSYS为平台,针对百年一遇工况下渤海的设计海洋荷载对结构进行静力分析。采用波流荷载的近似施加法进行二阶非弹性分析,分析不同初始缺陷对结构极限承载力的影响以及对比了两种缺陷分析方法对结构的影响。研究结果表明,钢结构的高等分析是必要的,初始缺陷与残余应力等影响因素会明显降低导管架平台的极限承载力,对于导管架平台的设计具有一定的指导意义。     

CFRP约束钢管混凝土核心柱承载力简化分析

为了推导CFRP环向约束钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式,对该类构件的受力机理和破坏特征进行了理论分析。基于极限平衡原理和极限分析的基本假设,得到CFRP环向约束构件的承载力计算公式。为了验证理论公式的有效性,利用试验数据进行对比,结果表明:计算结果与试验结果吻合较好;极限承载力主要取决于由CFRP和钢管产生的约束效应。研究结论可为CFRP约束钢管混凝土结构的实践应用提供参考。     

后掺粗骨料泵送混凝土柱小偏心受压性能研究

对粗骨料后掺率分别为0、10%、20%、25%、30%5种混凝土柱试件进行了小偏心受压试验,分析了各后掺骨料混凝土柱的极限承载力、构件的延性、混凝土及钢筋应变等基本性能。研究表明:后掺骨料混凝土柱试件的极限承载力比普通混凝土柱试件有所提升,后掺率为10%的混凝土柱试件延性最好,后掺率为20%的混凝土柱试件的延性与普通混凝土柱相近。综合来说,后掺率为20%时,混凝土柱具有较好的受力性能及工作性能。     

湿陷性黄土层对灌注桩基承载力的影响效果分析

为了评价Ⅱ级自重湿陷场地中土层负摩阻力对基桩承载力的影响效果,同时为拟建设工程基桩设计承载力提供科学依据,在拟规划的Ⅱ级自重湿陷性黄土地基场地,以场地浸水前与浸水后两种工况下,进行了灌注桩单桩极限承载力试验。试验结果表明,Ⅱ级自重湿陷性黄土层对桩基极限承载力荷载影响较大;同时,当建设场地地基预处理措施受限时,桩基础方案设计中可适当增加灌注桩桩长以补偿湿陷性土层负摩阻力的影响。更多还原     

不同类型异形柱耐震性与适用性分析

目前对普通钢筋混凝土异形柱、带暗柱钢筋混凝土异形柱、型钢混凝土异形柱的适用性研究较少。研究采用延性系数、承载力、耗能能力及极限侧移角反映异形柱的耐震性,采用含钢率反映异形柱的经济性。在此基础上,可分别用延性系数、承载力、耗能能力、极限侧移角与含钢率的比值确定不同类型异形柱的适用性。研究结果表明：当含钢率在3．00％～4...     

基于梯度优化法的单桩竖向承载力可靠性研究

采用可靠度理论对钻孔灌注桩竖向承载力进行研究,并建立桩基承载力极限状态方程,运用FORTRAN语言按梯度优化法编写计算可靠度指标程序。针对某灌注桩承载力进行可靠度计算,并对影响单桩竖向承载力的基本因素进行敏感性分析,探讨计算模式不确定系数、极限摩阻力、桩端极限阻力、桩顶荷载对桩基可靠度的影响,结果表明:桩基穿越多层土时,桩侧土质越好,即极限摩阻力越大,对桩基承载力可靠性影响越明显,其极限摩阻力变异系数对可靠指标的影响也越显著;桩基可靠指标随着计算模式不确定系数、极限摩阻力、桩端极限阻力、桩顶荷载变异系数的增大而减小。     

复合地基中桩基础的试验与计算理论研究

本文通过模型试验和有限元数值计算，对软土地基中桩基础和碎石桩复合地基中桩基础的作用特性进行了研究，结果表明:用碎石桩复合地基的方法可以有效地改善桩、土、承台体系的共同作用，提高桩基础的整体承载力。并提出了基于极限状态的桩基础加固的计算机设计方法，可应用于工程实践。     

荷载对钢-混凝土连接锈蚀栓钉力学性能影响研究

为了研究荷载对钢-混凝土连接栓钉锈蚀程度对其力学特性的影响,对不同锈蚀程度的栓钉连接件的进行荷载试验。根据钢筋的锈蚀原理,利用人工方法加速钢-混凝土的栓钉锈蚀,为荷载试验提供达到相应的锈蚀程度样品,并通过荷载试验分别对四组样品进行极限承载力和变形特性展开研究。由试验结果可知:若栓钉连接件的钉杆发生锈蚀,尤其当锈蚀出现在靠近结合面处,该栓钉连接件的承载力以及变形特性均会受到影响;而且栓钉的锈蚀程度越大,其承载力则越低;当栓钉锈蚀质量损失率达到20.8%时,其极限承载力降低了17%;栓钉连接件大头端部锈蚀质量损失率约20%时,极限承载力下降仅为3%。研究结果为钢-混凝土的试验设计、施工使用等提供参考。     

大跨度钢桁架极限承载力的双重非线性分析

通过考虑几何非线性及材料非线性,并对结构施加初始竖向几何位移缺陷,采用逐步加载的方法,对某体育馆的大跨度立体钢桁架进行极限承载力分析,得到了该桁架的极限承载力及荷载-位移全过程曲线。分析结果表明,进行弹塑性分析能得到接近实际的结构承载能力,可供设计人员参考。     

单桩竖向抗拔承载力离心模型试验研究

结合某海上风电场桩基工程中的大直径超长钢管桩抗拔承载力研究,利用离心模拟技术,初步推求得出荷载-位移的关系曲线（即Q-S曲线）,并与现场抗拔试验成果得出的Q-S曲线进行了比较,分析两者加载方式和加载速率的不同对Q-S曲线的影响。结果发现,上拔力的加载速率较快,求得的单桩抗拔极限承载力偏高。     

考虑应变硬化的水电站压力钢管 整体安全评估

本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力和结构整体安全系数,参照国内外压力钢管设计规范拟定了结构整体安全系数限值,形成了可成套应用的结构整体安全评估方法。研究表明,该法可为压力钢管承载力安全评估提供新途径,并可用于优化压力钢管结构设计方案。     

基于FLAC^3D 的海上风电大直径钢管桩基础竖向承载力数值模拟研究

为研究不同深度地层的大直径钢管桩基础承载性能,采用FLAC^3D建立大直径钢管桩数值模型,开展数值模拟研究。结果表明:数值模拟所得桩极限承载力为10450 kN,与现场静载试桩试验结果相近,数值模型可靠;桩身轴力随着土层深度的增加而减小,桩的轴向承载力主要由桩侧摩阻力提供,桩底轴力趋近于0;当桩入土深度大于30 m时,桩极限承载力提升较快,说明土层⑥-1可作为良好的持力层。研究成果可为岸外辐射沙洲海域海上风电施工建设提供参考依据。     

钢纤维高强混凝土承台承载力影响 因素试验研究

通过17个平面尺寸700 mm x 700 mm、厚度150 } 400~的钢筋钢纤维高强混凝土四桩承 台受力性能试验,探讨了混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率、钢纤维类型等对承台 开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明,随着钢纤维体积率、承台有效厚度、混凝土强度、配筋率 的增加,承台承载力显著提高,同时钢纤维类型对承台承载力也有一定影响,在建立钢纤维高强混凝 土承台极限承载力计算公式时,应充分考虑到这些因素的影响