影响钢管混凝土K型节点承载力的参数分析

以钢管混凝土平面K型节点为研究对象,采用三维实体单元模拟钢管与混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土接触非线性以及几何非线性,讨论在节点荷载作用下结构的应力分布、塑性发展、极限承载力和破坏模式,并对影响节点承载力的诸参数进行详细分析.根据参数分析结果得出几点结论,可为钢管混凝土桁架节点的设计提供参考依据.     

钢壳内表面涂层对LR6电池性能的影响

通过温度改变钢壳内表面与导电涂层的黏结性,对LR6实验电池进行内阻、放电测试,讨论钢壳内表面与导电涂层的黏结性对电池性能的影响。随着温度的升高,黏结性提升,在温度为150℃或170℃时效果最佳。黏结性良好的电池的高温储存性能更好,尤其体现在高温储存后的1 000 mA脉冲、3.9Ω间放性能上。高温储存后,黏结性良好的电池的大电流放电性能较黏结性差的电池提升10%。     

外挂复合墙板半刚性钢管混凝土框架抗震试验研究

为了研究在地震作用下外挂复合墙板装配式钢结构的抗震性能,本文进行了4榀外挂复 合墙板半刚性钢管混凝土框架试件和1榀半刚性钢管混凝土框架试件的水平低周反复荷载试验。 研究参数为墙板的混凝土类型、墙连方式、斜撑设置和是否设置墙板。研究了地震作用下墙板 与框架的共同工作性能和破坏模式,分析了结构的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律 、耗能能力等。结合现有规范评价了结构的延性。试验结果表明,采用螺栓连接方式外挂复合 墙板的半刚性钢管混凝土框架试件具有良好的滞回性能、耗能能力和延性,可以安全可靠地确 保复合墙板与组合框架在地震作用下共同工作;位移延性系数μ=2.53~3.81,弹性极位移角 θy=(3.33~5.03)［θe］,弹塑性极限位移角θf=(2.35~2.55)［θp］;等效黏滞阻尼系数 ξe=0.147~0.182,能量耗散系数E=0.973~1.145;复合墙板破坏主要发生在墙板预埋件附近, 整体性能优于传统墙体。研究成果将为我国装配式钢结构设计理论与应用提供科学依据。     

钢管混凝土柱-钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟静力试验研究

为获悉半刚性钢管混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能和破坏机理,进行2榀两层单跨钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架试件的拟静力试验,包括1个圆形和1个方形钢管混凝土框架。研究柱截面类型和端板类型对框架破坏形式和抗震性能的影响。详细地观察了框架在低周反复荷载作用下的受力全过程和破坏特征,分析此类结构的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标,并结合现有规范评价结构的延性。试验结果表明,此类半刚性连接钢管混凝土框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力,其延性系数μ=2.41-3.75,能量耗散系数E=0.823-0.955|在柱截面含钢率相同条件下,方钢管混凝土框架试件的极限承载力和耗能能量均高于圆钢管混凝土框架试件|梁柱节点采用单边高强螺栓端板连接具有典型的半刚性特征,连接可靠和耗能效果好。研究成果将为我国装配式组合结构设计理论与应用提供科学依据。     

钢结构建筑产业化政策分析与推进机制研究

装配式钢结构建筑是建造方式的一种改革,更是建筑业落实党中央、国务院提出的推动供给侧结构性改革和绿色低碳可持续发展战略的一个重要举措。但是目前钢结构建筑产业化在工程应用及市场推广上仍面临多方面的困难,国内仅7个地区出台相关政策指导意见,学术研究大都集中在钢结构建筑产业化的发展阻力上,在关键技术、经济成本、产业链等方面还需继续深入研究。对钢结构建筑产业化发展的研究情况进行综述,分析了当前研究现状和不足,归纳了影响钢结构建筑产业化发展的宏观环境、政策体系、技术体系、产业组织4类关键因素。同时,对国内相关政策文件进行梳理,提出了钢结构建筑产业化发展的推进机制,要明确发展目标、落实主要任务、完善政策支持、强化保障措施,以推动钢结构建筑产业化持续健康发展。     

圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点试验及数值模拟

进行了4个圆中空夹层钢管混凝土中柱节点的低周反复加载试验,分析了端板类型和柱截面空心率的影响,研究了此类节点的破坏模式和滞回性能。通过有限元软件建立了节点数值分析模型。考虑了材料本构关系和复杂接触问题,对此类节点进行了受力性能分析。分析结果与试验结果对比吻合较好。研究结果表明:圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点具有良好的滞回性能、延性和耗能能力;根据欧洲规范EC 3,此类节点呈现出半刚性、全强度的特性。研究成果将为圆中空夹层柱钢管混凝土柱结构的设计与工程应用提供一定的理论基础。     

椭圆钢管混凝土长柱偏压受力性能研究

为研究椭圆钢管混凝土(ECFST)长柱的偏压性能,利用ABAQUS建立了偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的数值分析模型,考虑了钢管与核心混凝土的复杂接触问题、材料非线性问题和椭圆截面特征的影响,并利用试验结果验证了数值分析模型的准确性。对钢材强度、混凝土强度、偏心距、径厚比、长短轴比和截面面积等参数进行了分析,评价了各参数对偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱轴压承载力的影响,揭示了其破坏模式和受力机理。研究结果表明,偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的破坏模式根据偏心距大小可以分为大偏压破坏和小偏压破坏,根据加载路径的不同可以分为长轴偏压破坏和短轴偏压破坏。椭圆钢管混凝土偏压长柱的轴压承载力随着混凝土强度、钢材强度和截面面积的增大而增大,随着偏心距、径厚比、长短轴比和长细比的增大而减小。研究结果将为建立椭圆钢管混凝土构件的设计方法提供参考。     

基于时序分析理论的钢管混凝土脱空缺陷检测方法研究

将时间序列分析理论引入钢管混凝土脱空缺陷检测中,提出基于自回归模型(AR模型)和科氏距离(Cosh Distance,CD)的钢管混凝土脱空缺陷检测方法。采用AR模型分别对无损状态和带脱空状态下钢管混凝土构件的加速度响应信号进行拟合,获得无损状态和带脱空状态下的残差序列和方差。然后分别以科氏距离、欧氏距离(Euclidean Distance,ED)和马氏距离(Mahalalnobis Distance,MD)构造判别函数进行脱空区域识别。最后以数值模拟和带环形脱空缺陷的钢管混凝土构件动力试验来验证所提方法的可行性及可靠性。结果表明:欧氏距离和马氏距离在钢管混凝土脱空区域检测精度较差,甚至可能造成误判;科氏距离能够直观准确地检测出钢管混凝土环形脱空缺陷范围。     

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件滞回性能试验研究

以脱空率和轴拉比为主要参数,对4根带球冠形脱空缺陷及2根无脱空的钢管混凝土试件进行了滞回性能试验研究,考察了球冠形脱空缺陷对钢管混凝土拉弯试件的破坏模式、侧向荷载-位移滞回曲线、以及承载力的影响,分析了不同脱空率和轴拉比对带缺陷试件的滞回性能影响规律。试验结果表明:球冠形脱空缺陷对钢管混凝土拉弯构件的侧向荷载-位移滞回曲线及骨架线影响较小,但加剧了夹具两侧外钢管的屈曲,并使核心混凝土在跨中部位的裂缝更加密集;试件的承载力随着脱空率的增大而降低;轴拉比对无脱空试件承载力影响不明显,而球冠形脱空缺陷试件承载力随轴拉比的增大而降低。     

碳纤维增强复材包裹带脱空缺陷圆钢管混凝土短柱的轴压性能分析

为获悉带脱空缺陷圆钢管混凝土柱在碳纤维增强复材(CFRP)包裹下的轴压性能和受力机理,通过建立轴压下CFRP包裹带脱空缺陷圆钢管混凝土短柱的有限元模型,分析了轴压下CFRP分别包裹均匀脱空和球冠形脱空圆钢管混凝土柱的力学性能,讨论CFRP强度、包裹方式和包裹层数等参数对不同脱空形式下构件力学性能的影响,揭示了轴压下CFRP包裹脱空缺陷圆钢管混凝土短柱的受力机理和破坏模式。分析两种脱空形式下构件的典型轴压荷载-轴向位移曲线表明:CFRP包裹带脱空缺陷圆钢管混凝土短柱的变形能力有较高的提升,包裹层数和CFRP材料强度的增加均能明显提高脱空缺陷圆钢管混凝土短柱的轴压承载力。