Behaviors of concrete-filled steel tubular members subjected to combined loading

The present study is an investigation on the behaviors of concrete-filled thin-walled steel tubular members subjected to combined loading, such as compression and torsion, bending and torsion, compression, bending and torsion. ABAQUS software is used in this paper for the finite element analysis (FEA). A comparison of results calculated using this modeling shows generally good agreement with test results. The FEA modeling is then used to investigate the influence of important parameters that determine the ultimate strength of the composite members under combined loading, such as compression and torsion, bending and torsion, compression, bending and torsion. The parametric studies provide information for the development of formulae for calculating the ultimate strength of the composite members subjected to combined loading.     

微膨胀钢管混凝土双肢柱试验研究与数值模拟

通过试验研究与数值模拟的方法,确定微膨胀C50圆端形钢管混凝土的应力应变关系,并结合工程实例,用泊松比的变化来模拟核心混凝土的微膨胀效应,分析施工中圆端形钢管混凝土双肢柱在轴心受压和偏心受压两种情形下的受力性能.分析结果表明,在考虑混凝土泊松比变化情况下,极限承载力比不考虑混凝土泊松比变化时的计算值高;这种结构在轴心受压时,应力变化很小;在承受偏心荷载时,应力增幅较大,且能充分利用其结构形式上的特点.     

多腔钢管混凝土分叉柱力学性能有限元分析

为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱的力学性能及设计方法,以北京某超高层建筑异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱为原型,在已进行的低周反复荷载试验基础上,对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能进行有限元分析,研究了不同构造措施、不同钢材及混凝土强度等级等参数对钢管混凝土分叉柱抗震性能的影响.结果表明:基于本文提出的有限元建模方法,所得有限元分析结果与试验结果吻合较好;适当增加腔体数,设置肋板、角钢和钢管能够有效提高异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能;在等用钢量下,增加腔体数量比增加钢板厚度能更有效地提高分叉柱抗震性能;不同材料强度对异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能有较大影响,在进行其抗震设计时,宜选用强度等级匹配的钢材与混凝土.     

钢管混凝土拱的面外徐变稳定性分析

为研究混凝土徐变对钢管混凝土拱面外稳定的影响,提出了一种面外徐变稳定的数值分析方法,该方法将混凝土徐变分析的修正龄期有效模量法和有限单元法进行结合,通过引入时变的初始几何缺陷描述钢管混凝土拱在任意时刻的徐变变形,并将该缺陷引入有限元模型求解面外徐变稳定承载力．基于该方法,以已有的钢管混凝土拱试验模型为基本研究对象,讨论了持荷水平、长细比、矢跨比、横向扰动力、截面含钢率和混凝土加载龄期对面外徐变稳定承载力的影响．计算结果表明:该方法具有较好的有效性和适用性;不同参数对钢管混凝土拱面外稳定承载力影响的差异较大,其中长细比、截面含钢率和混凝土加载龄期的影响较大,而矢跨比和横向扰动力的影响相对较小;徐变导致钢管混凝土拱面外稳定承载力的降低幅度可达13.8％,设计时应予以考虑．     

日照作用下钢管混凝土构件截面温度场的实验研究

在日照作用下对钢管混凝土构件进行截面温度场测试,分析了截面温度场随日照方位及截面空间分布的变化规律。结果表明,截面温度场随时间及截面空间变化的非线性均很显著;钢管表面各测点与圆心测点出现温度峰值的时间存在相位差;沿截面直径方向,各测点温度变化随直径缩小趋缓,即越靠近圆心,测点温度变化越滞后于环境的变化;圆心点的温度变化受各个方向温度变化的共同作用,但更多地受到强势方向的影响。     

大跨度钢管混凝土拱桥安全性模糊综合评价

依据层次分析法的基本思想 ,建立了完整的大跨度钢管混凝土拱桥安全性评价模型及其指标体系 ,并引入模糊理论建立大跨度钢管混凝土拱桥安全性模糊综合评价方法。通过实际工程检验 ,评价结果直观简单 ,较好地反映了在役桥梁结构的安全性状况 ,证明了该评价方法的可行性与实用性。     

钢管混凝土拱桥安全性智能评价系统研究

依据层次分析法的基本思想，建立了完整的大跨度钢管混凝土拱桥安全性评价模型及其指标体系，并引入模糊理论和神经网络技术建立了大跨度钢管混凝土拱桥安全性智能评价系统。通过实际工程检验，评价结果直观简单，较好的反映了在役桥梁结构的安全性状况，证明该评价系统的可行性与实用性。     

钢管混凝土柱框支剪力墙结构应用的设计探讨

钢管混凝土柱是一种具有承载力高、抗震性能好等突出优点的结构构件，但在高层建筑框支剪力墙结构中的应用尚属开始阶段．本丈对框支剪力墙在采用钢管混凝土框支柱和钢筋混凝土框支柱的情况下，分别比较其对框支剪力墙结构的受力性能影响．通过分析比较得出：其内力变化规律仍然基本符合传统框支剪力墙的受力概念．因此，对现行规范有关框支剪力墙结构的构造规定进行局部调整后．可适宜采用钢管混凝土柱的框支剪力墙结构．本文还提出了一种受力明确、设计合理的节点形式及其设计，解决了钢管混凝土柱在高层建筑框支剪力墙结构中应用的关键问题.     

不确定层次分析的钢管混凝土拱桥安全性评价

针对传统的层次分析法的缺陷 ,引入不确定层次分析法 ,提出了钢管混凝土拱桥安全性评价的指标体系与确定权重的方法。针对常权评价的局限性 ,在评价中引入了变权原理 ,探讨了变权原理在评价中的应用。通过实际工程检验 ,评价结果较好地反映了桥梁的安全性状况 ,证明了该评价方法的可行性与实用性。     

Numerical analysis of slender elliptical concrete filled columns under axial compression

This paper presents a non-linear finite element model (FEM) used to predict the behaviour of slender concrete filled steel tubular (CFST) columns with elliptical hollow sections subjected to axial compression. The accuracy of the FEM was validated by comparing the numerical prediction against experimental observation of eighteen elliptical CFST columns which carefully chosen to represent typical sectional sizes and member slenderness. The adaptability to apply the current design rules provided in Eurocode 4 for circular and rectangular CFST columns to elliptical CFST columns were discussed. A parametric study is carried out with various section sizes, lengths and concrete strength in order to cover a wider range of member cross-sections and slenderness which is currently used in practices to examine the important structural behaviour and design parameters, such as column imperfection, non-dimension slenderness and buckling reduction factor, etc. It is concluded that the design rules given in Eurocode 4 for circular and rectangular CFST columns may be adopted to calculate the axial buckling load of elliptical CFST columns although using the imperfection of length/300 specified in the Eurocode 4 might be over-conservative for elliptical CFST columns with lower non-dimensional slenderness.