钢骨混凝土柱的轴压力限值

国内外钢骨混凝土柱抗震性能的试验研究表明，轴压力大小对其抗震性能有很大影响。本文分析了钢骨混凝土柱中混凝土部分和钢骨部分的轴力分配，并根据试验研究结果建议了相应的轴压力限值。     

CSRC柱轴压试验及数值模拟研究

进行了两个混凝土柱试件和四个核心型钢混凝土柱试件的轴压性能试验,研究了配置核心型钢和不同配箍特征对混凝土柱轴心抗压强度和轴向变形性能的影响以及核心型钢与混凝土部分的轴力分配规律,试验结果表明,配置核心型钢可以有效提高混凝土柱的承载能力及变形能力。     

钢骨-方钢管高强混凝土柱正截面承载力的计算

利用叠加法对钢骨-方钢管高强混凝土柱的正截面承载力进行推导。把组合柱分为方钢管混凝土部分和钢骨部分,根据结构塑性理论的下限定理,对于给定的轴向力,由平衡条件任意分配方钢管混凝土部分和钢骨部分承担的轴力,并分别求出相应各部分的受弯承载力,两部分承载力之和的最大值即为钢骨-方钢管混凝土柱在该轴力下的受弯承载力。针对常用的内嵌十字形和工字形钢骨的情况,推导出叠加法的最终解作为组合柱正截面承载力的计算公式,并给出了组合柱的轴力与弯矩相关曲线。最后给出了一个算例。研究成果可为该组合柱在工程中的应用提供参考。     

钢骨混凝土柱正截面承载力计算的叠加方法

根据塑性理论下限定理,对于给定的轴向力,由平衡条件任意分配钢骨部分和钢筋混凝土部分承担的轴力,并分别求得相应各部分的受弯承载力,两部分受弯承载力之和的最大值,即为钢骨混凝土柱在该轴力下的受弯承载力。本文针对工程中常用的对称配筋形式,推导出解析解,解决了直接采用一般叠加方法计算钢骨混凝土柱正截面承载力反复试算的困难,讨论了钢骨部分和钢筋混凝土部分所承担轴力比例的影响因素,并在大量计算分析的基础上,提出了简化的计算方法,为一般叠加方法的工程应用提供了理论基础和简捷的计算方法。     

核心型钢混凝土柱轴压性能试验研究

为研究核心型钢混凝土(CSRC)柱轴压性能及轴力分配规律,进行了5根CSRC柱和2根钢筋混凝土(RC)柱的足尺轴压静力试验。试验结果表明：CSRC柱的承载力和变形能力随配钢率的增加而明显增加;设置配钢率为2.5%和3.2%的核心型钢,试件轴向承载力可分别提高12.7%和23.4%,试件变形能力分别提高36.0%和33.1%。试件各组成部分所承担的轴力占总轴力的比例随轴向变形的发展呈非线性变化。在弹性阶段,试件各部分承担轴力基本按材料弹模与相应截面积的乘积线性分配;在塑性阶段,混凝土承担轴力占总轴力比例逐渐降低,核心型钢承担轴力占总轴力比例逐渐增大,最大可达40.1%。CSRC柱轴压承载力可采用考虑箍筋约束作用的简单叠加法进行计算。     

基坑支撑轴力实测值与理论计算值对比分析

基坑监测中常根据支撑轴力变化情况来判断基坑稳定性。然而由钢筋应力计所测得的钢筋混凝土支撑轴力往往大于其实际所受的轴力，普遍认为是混凝土收缩和徐变引起轴力异常。根据对上海惠扬大厦基坑支撑轴力监测资料的统计分析，结合工况分析其轴力变化趋势与原因，得出混凝土收缩徐变对轴力监测结果的影响不可忽视，特别是长时间跨度的工程，混凝土的徐变对轴力影响很大。选取两个具有代表性的基坑开挖时刻点，通过比较支撑轴力理论值与实测值，引入截面轴力修正系数分析两者的误差。     

混凝土浇筑路径的选择与模板支撑体系受力分析

讨论了混凝土浇筑路径的选择与支撑体系内力放大效应的关系，并建立了混凝土楼板和模板支撑体系整体三维有限元模型。分析了混凝土在不同的浇筑路径下支撑体系的内力响应。计算结果表明：在某一浇筑路线下，支撑体系受力不均匀，并在混凝土浇筑过程中于某一部分产生最大支撑轴力，该最大支撑轴力并不是出现在混凝土浇筑完全结束之后，其绝对值超过全部混凝土浇筑完成后的轴力最大值。所得结果可为混凝土浇筑路径的选择和支撑体系的设计提供一定的理论依据。     

基坑混凝土支撑轴力监测值修正方法

为研究宁句城际轨道句容站基坑工程混凝土支撑轴力监测值异常报警现象,考虑混凝土收缩、徐变、弹性模量和温度等非荷载因素,采用理论分析和现场实测相结合的方法,探讨了基于理论的轴力修正公式法和基于现场实测的轴力修正系数法。结果表明:混凝土支撑轴力修正公式可对徐变应变、收缩应变和温度应变进行修正并考虑混凝土弹性模量的非线性变化,由修正公式算得的支撑轴力修正值为原始监测值的55%～64%,修正值更能反映混凝土支撑的真实受力状态; 对混凝土支撑轴力影响程度由大到小依次为混凝土徐变、混凝土收缩和混凝土弹性模量,徐变对支撑监测值的影响最显著; 结合现场实测数据,根据句容站基坑混凝土支撑轴力理论修正系数随时间变化的公式可直接计算偏保守的轴力修正值; 工程中可采用支撑残余轴力测试、钢箱测试等方法对混凝土支撑轴力监测值进行修正,综合理论分析、现场实测和文献中实测数据,实际基坑工程中混凝土支撑轴力修正系数可取0.5～0.65来估算支撑的真实轴力值。     

设置传力构件的矩形钢管混凝土柱轴压性能分析

采用有限元软件ABAQUS,对不考虑钢管壁与核心混凝土的粘结,只设置传力构件的矩形钢管混凝土轴压柱进行研究分析。分析核心混凝土及钢管壁的轴力-竖向位移曲线,得出设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴力-竖向位移曲线及混凝土工作承担系数。通过对轴压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱性能的研究分析,验证了可采用CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》的相关规定对设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴压承载力进行计算。     

普通筋对称配置的部分预应力混凝土梁正截面强度计算

从部分预应力混凝土受弯构件轴力和弯矩的基本平衡条件出发 ,通过理论推导 ,给出了非预应力筋对称配置的部分预应力混凝土梁正截面强度的设计计算公式和设计步骤 ,并给出了设计算例     

考虑非荷载因素影响的混凝土支撑轴力研究

混凝土支撑是深基坑工程中重要的支护结构,在对其进行现场监测时,由于轴力监测元器件安装保护不到位,混凝土干缩、徐变及温度变化等诸多非荷载因素的影响往往使得轴力监测数值产生较大偏差,因此需要对非荷载因素产生的影响进行研究分析,使轴力监测数值更贴近其真实受力值.以济南市某工程为依托,通过理论分析、现场监测及试验研究相结合的技术手段,研究非荷载因素对支撑轴力的影响,主要得到以下的研究成果.(1)通过对混凝土支撑测点埋设及保护进行系统阐述,规范了混凝土支撑轴力监测元器件在安装过程中施工工艺,解决了混凝土支撑轴力监测数据异常根源方面的问题.(2)通过对混凝土支撑轴力计算原理和现场轴力监测结果进行论述,分析了混凝土支撑轴力整体变化趋势,可针对轴力变化较为剧烈的施工薄弱阶段进行重点防护,为基坑工程的安全性提供保障.(3)最后针对现场轴力监测数据异常现象进行了分析,并通过现场浇筑试验梁的方式对非荷载因素进行了试验研究与轴力数值的修正,满足了基坑监测数据准确性和指导性的要求.     

钢骨混凝土拉弯工况下承载力计算研究

结合实例根据《钢骨混凝土结构技术规程:YB 9082-2006》~([1])(以下简称《YB规程》)中计算压弯拉弯工况下钢骨部分分配得到轴力,与截面分析软件XTRACT的计算结果进行对比,结果表明截面在轴拉极限承载力下,《YB规程》计算得到的钢骨轴拉力并不等于钢骨截面的轴心受拉承载力N_(c0~(ss)),而是略小于N_(c0~(ss))。就此讨论了《YB规程》计算结果偏小的原因。     

三向斜交预应力网格梁的轴力计算

《六角柱网整体预应力结构的研究与开发》是建设部1986年下达的科研课题，其中牵涉到三向斜交预应力网格梁的轴力计算。这种结构，力筋拉力不全保存在该力筋所在的预应力梁截面之中，而是分散到其它预应力梁截面上。这种分散又是互相的，是一种轴压力的重分配。既然预应力轴力发生重分配，各梁的承载力肯定要变化，所以三向斜交预应力网格梁的实际轴力计算是必不可少的。     

基于ANSYS的圆钢管混凝土轴压短柱极限承载力分析

圆钢管混凝土是圆钢管内填充混凝土后形成的一种组合截面构件,在工程结构中已经得到了广泛的应用。本文借助有限元分析软件ANSYS,考虑两种材料本构关系的非线性建立了组合截面短柱在轴压作用下的非线性有限元模型。并通过数值算例采用剥离分析的方法,得到了轴压作用下处于复杂应力场的极限承载力,以及钢材和核心混凝土轴力分配与纵向应变的关系曲线,与试验结果对比相吻合。     

圆钢管混凝土柱的轴压力分配问题研究

本文将圆钢管混凝土分为钢管和混凝土两部分,混凝土根据其轴对称,采用柱坐标法进行分析;钢管采用薄柱壳进行分析,考虑钢管和混凝土的变形协调条件,分析钢管和混凝土的轴压力分配问题。     

部分填充混凝土矩形钢管组合桁架连续刚构桥静动力分析

为研究填充混凝土对组合桁架连续刚构桥力学性能的影响,以一座部分填充混凝土矩形钢管组合桁架连续刚构桥为工程实例,利用大型通用有限元软件ANSYS建立其空间三维有限元模型,计算了桥梁恒载作用下主桁挠度、弦杆轴力与应力等静力响应与自振频率、振型等动力特性,对比分析了填充混凝土对其静动力性能的影响。研究结果表明,部分填充混凝土能有效减小桥梁挠度、降低弦杆轴力和应力、增强连续刚构桥的竖向整体刚度、提高桥梁结构的竖向弯曲自振频率,但桥梁振型特征不变。     

钢管再生碎砖混凝土受压短柱有限元分析

为了研究钢管再生碎砖混凝土与普通钢管混凝土受轴力作用下变形的趋势,以及不同水胶比作用下的再生碎砖混凝土对钢管再生碎砖混凝土的影响,建立2组普通钢管混凝土和6组钢管再生碎砖混凝土有限元模型,进行数值模拟分析。结果表明:钢管再生碎砖混凝土模型在受轴力作用下的变形趋势与普通钢管混凝土一致;再生碎砖混凝土水胶比取值不同,对钢管再生碎砖混凝土的轴力值影响不同,取值小时轴力大。     

水平力作用下部分填充方钢管混凝土柱的最优填充率分析

在钢管内部分填充混凝土形成的部分填充钢管混凝土柱能提升钢管柱的强度、刚度和抗震性能,适用于桥墩柱和框架中下部柱子。基于验证的精细化有限元分析模型,对部分填充方钢管混凝土柱在轴压和水平荷载共同作用下的受力性能进行了参数分析,主要分析了轴压比（0.1～0.6）、钢管宽厚比（20～50）、钢材强度（Q235～Q690）、混凝土强度（C20～C60）、截面宽度（200～600 mm）和柱子高宽比（4～16）的影响。结果表明：填充率会影响部分填充钢管混凝土柱的破坏模式,随填充率增大,柱子破坏模式从钢管截面破坏转变为柱底部钢管混凝土截面破坏,柱子的强度和刚度提高;混凝土填充率增加到一定程度后柱底钢管混凝土截面形成塑性铰,此时达到最优填充率,继续增加填充率,柱子的强度及延性基本不变;轴压比、宽厚比、钢材强度、混凝土强度、截面宽度和高宽比对最优填充率的影响呈现出规律性变化;建立了部分填充方钢管混凝土柱在轴力和水平力作用下的简化力学模型并提出了其最优填充率的计算方法。     

考虑基坑开挖顺序的环形内支撑轴力监测数据分析

对某高层建筑深基坑内支撑轴力进行了实时监测.监测结果表明,基坑开挖工况的变化不仅对混凝土内支撑轴力的大小影响显著,同时对各道混凝土内支撑轴力的离散性也有显著的影响.     

基坑监测中混凝土支撑轴力监测结果分析与判断

混凝土支撑轴力是基坑监测中的重要内容,结合工程实例,对混凝土支撑轴力的监测结果进行分析,剔除混凝土收缩、徐变对支撑实测轴力的影响,综合判断支护结构的工作状态,供今后类似工程参考。