钢管混凝土中混凝土的三向本构关系

钢管混凝土是在钢管内填充混凝土组成的一种组合材料,参照Ｍ．Ｄ．Ｋｏｔｓｏｖｏｓ和Ｊ．Ｂ．Ｎｅｗｍａｎ提出的混凝土三向本构关系和钢管混凝土中混凝土的单向本构关系模型。推导出一种适合于钢管混凝土三维双重非线性分析的混凝土三向本构关系,并通过编制的限元程序计算算例,验证了所推导的钢管混凝土中混凝土的三向本构关系的正确性。     

利用内时理论描述钢管混凝土在复杂受力状态下核心混凝土的本构关系

本文总结了现有的混凝土本构关系,经过大量实例运算和理论分析,修正了基于内时理论的混凝土本构关系,并成功地运用于钢管混凝土压、弯、扭及其组合的复杂受力状态工作性能的分析计算。该模型具有理论依据明确,计算机时经济,参数易确定的优点,从而为进行钢管混凝土构件的数值分析奠定了基础。     

矩形钢管混凝土压弯构件数值分析

在确定约束混凝土的本构关系和钢材本构关系的基础上，利用数值计算的方法分析了矩形钢管混凝土压弯构件荷载-位移关系；通过算例分析了矩形钢管混凝土构件不同参数(如轴压比、长细比、宽厚比和混凝土抗压强度等)对构件P-△关系曲线的影响．分析结果表明：轴压比、宽厚比、内填混凝土的强度及构件的长细比对构件的性能都有不同程度的影响．     

钢管混凝土中核心混凝土本构关系的确定

本文通过对混凝土单向受压及三向受压本构关系的讨论,考虑到钢管混凝土中核心混凝土的实际工作性能,提出了核心混凝土的本构关系。此本构方程与钢管混凝土中的独立参数和综合参数有关。     

钢管混凝土的等效本构关系研究

在总结现有钢管混凝土本构关系分析的基础上,将钢管混凝土简化为同一尺度的横观各向同性体来研究,并在弹性条件下利用应变能相等原理得到了宏观弹性系数,同时根据试验结果假设进入弹塑性阶段后各模量为二次抛物线变化,建立了钢管混凝土这种组合结构新的等效本构关系.并结合具体算例研究了弹性条件下材料强度变化和含钢率对各模量的影响,同时与前人的研究结果进行了比较,结果表明,该本构关系具有理论依据明确,参数易确定,能很好地反映组合构件材料物理性能的优点,为钢管混凝土结构进一步进行数值分析奠定了基础.     

基于ABAQUS的钢管混凝土L形柱有限元分析

为了对钢管混凝土L形柱的力学性能和工作机理进行分析,将钢管对混凝土不均匀的约束作用简化为侧压相等的约束.考虑截面形状对侧向约束的影响,对Mander约束混凝土本构模型进行修正,建立了核心混凝土的本构关系.应用有限元软件ABAQUS对3个轴压短柱试件进行了模拟分析,并将计算结果与试验结果进行了对比,在此基础上探讨了构件中钢管对混凝土的约束机理.计算结果表明,该本构关系能较好地适用于对钢管混凝土L形柱轴压性能的非线性分析,钢管对混凝土的约束效应主要集中在L形截面阳角处.     

方钢管混凝土双向压弯截面非线性分析算法

截面的分析是构件非线性分析的基础。本基于纤维模型提出了一种方钢管混凝土双向压弯截面的非线性分析算法,其中截面刚度方程采用割线刚度矩阵形式表达。中还对所采用的钢管和核心混凝土的本构关系模型进行了描述。     

异形钢管混凝土轴压短柱的非线性分析

为深入了解L形钢管混凝土柱在轴压荷载作用下的力学性能,以试验为基础,参考常用的方钢管混凝土柱核心混凝土本构关系,提出采用等效约束效应系数ξDB来考虑L形钢管对混凝土的约束作用,利用有限元软件ABAQUS建模对L形钢管混凝土柱轴压时的力学性能进行了非线性分析,给出了有限元计算钢管和核心混凝土本构关系模型、钢管与混凝土间界面模型的确定方法,计算和分析了其荷载-变形关系曲线,计算结果与试验结果吻合较好。典型L形钢管混凝土轴压短荷载-变形关系曲线可以分为3个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段和下降段,在此基础上研究了宽厚比、长宽比、钢管屈服强度和混凝土强度对L形钢管混凝土柱承载力提高系数的影响。     

玻璃钢管混凝土柱轴心压缩本构关系研究

研究分析了玻璃钢管混凝土柱的轴心压缩特性后得出，玻璃钢管混凝土具有与钢管混凝土完全不同的力学特性。依据试验结果建立了玻璃钢管混凝土柱轴心压缩本构模型和轴向应力－应变全过程的定量关系，并分析了玻璃钢管的泊松比、自身承载力对组合结构强度的影响。     

方钢管再生混凝土短柱轴压承载力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对方钢管再生混凝土短柱轴压承载力进行非线性分析,建立了适用于有限元分析的钢管和再生混凝土本构关系模型;利用极限平衡法推导方钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算公式函数类型;利用计算结果拟合出方钢管再生混凝土短柱轴压承载力的计算公式。研究结果表明：所提出的材料本构关系模型可以较好地满足对方钢管再生混凝土短柱轴压承载力进行模拟分析的要求,通过模拟获得的计算结果与相关试验结果差异较小,所建立的方钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算公式能够较准确地计算构件极限承载力。     

钢管纤维混凝土短柱轴压承载力计算分析

钢管钢纤维高强混凝土柱是一种新型的结构.普通钢管混凝土短柱的承载力计算公式不能满足钢管钢纤维高强混凝土短柱的需要.在对7根钢管钢纤维高强混凝土短柱和3根钢管高强混凝土短柱试验的基础上,对其承载力进行了理论分析.推导了钢管钢纤维高强混凝土短柱极限承载力的理论计算公式,对其影响因素进行了分析,给出了钢管钢纤维高强混凝土短柱极限承载力的简化计算公式.公式的计算结果与试验结果吻合较好,可供工程设计参考.     

自应力钢管混凝土研究

论了自应力钢管混凝土的实验研究,及普通钢管混凝土的缺陷．分析了混凝土自应力钢管混凝土的不足之处,并提出了一种新型式的自应力钢管混凝土──钢管自应力钢管混弟土．实验结果表示：钢管自应力钢管混凝土既实现了相对永久性的自应力,又弥补了混凝土自应力钢管混凝土的不足,为一种比较理想的自应力钢管混凝土实现型式．     

自密实微膨胀钢管混凝土的研制与应用

为了满足龙潭河钢管混凝土拱桥的建造要求,配制出了自密实C50微膨胀混凝土,该种混凝土具有工作性好、高强、早强、微膨胀等性能.同时研究了该种钢管混凝土的自应变特性和极限承载力等性能,结果表明,核心微膨胀混凝土处于三向受压状态,其极限承载力比普通钢管混凝土可提高7%左右.工程应用效果良好     

钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力计算与分析

目的得到钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力计算表达式.方法分别考虑钢骨混凝土部分和钢管混凝土部分各自承担的轴力和弯矩,将这两部分的轴力、弯矩叠加.钢管混凝土部分按照现行的钢管混凝土公式计算;钢骨混凝土部分采用简化分析,按照忽略环箍效应和考虑环箍效应两种情况计算,同时和按照叠加方法计算的钢管混凝土组合柱承载力进行比较.结果钢骨-钢管混凝土柱正截面承载力比钢管混凝土组合柱承载力提高约15%,叠加的计算方法可以适用于钢骨-钢管混凝土柱.结论钢骨-钢管混凝土柱具有更高的承载力能力和更好的延性.     

内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土中长柱轴压性能试验

目的 研究内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土的可行性和必要性,并指出内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土应用于建筑物的竖向承重构件中所具有的优越性.方法 通过对7根内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土柱和5根方钢管高强混凝土柱承载力的对比试验,探讨了在相同宽度厚度比的情况下,3种CFRP层数和5种长细比对内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土柱承载力的影响.结果 CFRP圆管对构件的承栽力的有显著提高,内置一层CFRP管承载力增长5%左右,二层增加12%左右;随着长细比的增加,内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土构件承载力有减小的趋势.结论 通过对应变曲线的分析得出宽厚比和CFRP参数的最优组合为2层.     

CFRP-钢管砼轴压短柱承载力的简化计算

目的 为得到CFRP-钢管砼轴压短柱承载力计算的表达式．方法 合理假定CFRP筒、钢管和核心混凝土在极限时的应力状态，采用极限平衡法求解，并以实验结果加以验证．结果得到承载力计算式以及简化式，计算结果与实测结果吻合良好．结论在所选取样本的参数范围内。CFRP-钢管砼轴压短柱承载力主要取决于核心混凝土的强度和横截面积、钢管的强度和横截面积以及CFRP筒的强度和横截面积，承载力随着它们的增加而增加．如果没有外包CFRP筒。则计算式退化为圆截面钢管混凝土轴压短柱承载力极限平衡法的表达式．     

钢管膨胀混凝土的徐变

本文分析了已有的普通混凝土及普通钢管混凝土的徐变结果．进行了部分钢管膨胀混凝土徐变试验，得到了钢管膨胀混凝土的徐变特征，并给出一些有益的结论．     

钢管混凝土双肢柱与钢梁刚性节点的试验研究

本又用试验验证厂钢管混凝土双肢柱刚性节点的弯矩按刚度分配的原则,从理论和实验上研究了宽翼缘加强环肋板式钢管混凝土刚性框架节点的工作性能,分析了它的工作机理及强度和刚度特性,确定了它的最危险截面位置并提出了简化设计方法,便于工程中应用。     

钢管高强混凝土构件基本力学性能及承载力的初步研究

本文对钢管混凝土轴压，纯弯及压弯（含偏压）构件的承载力计算方法进行了研究，就钢管高强混凝土构件基本力学性能及应用前景的若干问题进行了探讨。     

CFDST组合截面结构柱的抗火设计分析

摘要：考虑钢管和混凝土的不同热工性能以及热传导的边界条件,采用有限单元法,建立CFDST柱截面二维计算模型,求出不同节点每一时刻的温度。由高温下的钢材和混凝土本构关系,可以得出一定温度下钢材和混凝土的应力,利用叠加原理求出CFDST组合结构柱的截面内力。结果表明CFDST组合结构柱外层钢管温度增长率比混凝土和内层钢管要快;CFDST组合结构具有良好的耐火性能,其主要影响因素包括构件长细比、内外层钢管强度、混凝土强度强度等级及空心率。