钢骨混凝土核心柱温度场及高温后剩余承载力性能研究

首先,在合理建立室内火灾传热模型的基础上,利用有限单元法给出了内配圆钢管的钢骨混凝土核心柱高温下温度分布的数值计算方法,并编制了有限单元法的计算程序,通过与所进行的火灾试验对比分析,验证了分析理论及计算程序的正确性;其次,在确定核心柱截面温度场分布后,通过非线性有限元方法和数值积分方法,编制了计算火灾后核心短柱剩余轴压承载力的程序;最后,通过对2根核心柱的高温后承栽力试验,验证了理论计算的正确性。理论计算和试验结果都表明,内配圆钢管的钢骨混凝土核心柱在遭受火灾后承载力降幅较小且承载力曲线下降缓慢,表明其具有良好的抗火性能。     

配圆钢管钢骨混凝土柱轴压承载力计算及径厚比分析

通过考虑外围混凝土和箍筋对钢管以及核心混凝土的约束作用 ,根据钢管屈服推导出钢管与核心混凝土的实际受压极限强度 ,并建立配圆钢管钢骨混凝土柱轴压承载力计算公式 ,其计算值与试验结果吻合良好。在此基础上分析了钢管径厚比与承载力之间的关系 ,提出一些有用的建议 ,可供设计参考     

配有圆钢管的钢骨混凝土柱的特点及应用

钢骨混凝土结构是钢与钢筋混凝土的组合结构,简称SRC结构(SteelReinforcedConcreteStructure),过去也曾称为劲性混凝土结构。钢骨的形式主要有格构式钢骨、H形钢骨、十字形钢骨、圆钢管等,其中钢骨采用圆钢管的钢骨混凝土柱,称为配有圆钢管的钢骨混凝土柱。1钢骨混凝土柱的特点钢骨混凝土柱中,钢骨与混凝土共同工作。与钢筋混凝土柱相比,钢骨混凝土柱有许多突出的优点。1.1截面小,承载力大随着建筑物高度和跨度的增加,柱的轴向压力设计值越来越大,为满足轴压比限值的要求,钢筋混凝土柱的截面尺寸必然很大,形成“胖柱”。这种“胖柱”导…     

中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力

为研究中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余力学性能,运用有限元分析软件ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用后中空夹层方钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析了截面温度场和应力场的变化规律。在此基础上分析了混凝土强度、钢材强度、计算长度、受火时间、空心率、混凝土取代率、偏心率等参数对构件火灾后剩余力学性能的影响;结合大量计算结果给出了中空夹层方钢管再生混凝土柱火灾后剩余承载力简化计算公式。结果表明:构件的火灾后剩余承载力随钢材强度和混凝土强度的增加而增加;构件火灾后剩余承载力随计算长度和受火时间的增加,总体呈降低趋势,当受火时间超过60 min时,构件火灾后剩余承载力急剧降低;空心率和混凝土取代率对构件火灾后剩余承载力影响较小,构件火灾后剩余承载力随空心率的增加而降低,随混凝土取代率的增加先增加后降低;构件火灾后剩余承载力随偏心率的增加而降低;所提公式计算精度良好,可为中空夹层方钢管再生混凝土柱抗火设计提供参考。     

内配圆钢管的钢骨混凝土柱轴压比限值的研究

为确定合理的轴压比限值 ,从钢骨混凝土柱界限破坏时内力的平衡条件出发 ,推导了内配圆钢管的钢骨混凝土柱轴压比限值的理论计算公式 ,并提出了其简化的实用计算公式。     

配有圆钢管的钢骨混凝土柱的设计方法

根据对配有圆钢管的钢骨混凝土柱的研究结果 ,介绍了配有圆钢管的钢骨混凝土柱的轴压比、正截面承载力的设计计算方法 ,并给出了工程应用的实例。内容可供工程设计人员参考。     

圆钢管混凝土柱全过程火灾作用后剩余承载力实用计算方法

利用程序NFEACFST对火灾后圆钢管混凝土柱剩余承载力进行了参数分析,选用的参数包括升温时间比、火灾荷载比、截面边长、截面含钢率、材料强度、长细比等。得出结论:升温时间比、火灾荷载比、截面边长以及长细比是影响火灾全过程作用后圆钢管混凝土柱剩余承载力的主要影响参数。为方便工程应用,提供了简化计算公式,利用该公式计算了大量算例,并与理论计算结果进行对比,二者吻合较好。简化公式概念清楚,形式简单,符合实用原则。     

四面火灾方钢管钢骨混凝土柱截面温度场分析

为研究四面火灾作用下方钢管钢骨混凝土柱的抗火性能,在合理确定了混凝土和钢材热工参数的基础上,运用有限元软件ABAQUS建立了四面火灾方钢管混凝土的计算模型,并与以往试验结果进行对比,理论分析结果与试验结果吻合良好.在此基础上建立四面火灾作用下方钢管钢骨混凝土柱的截面温度场计算模型,在常用工程范围内,分析了升温时间、含钢...     

火灾下圆钢管混凝土柱轴心受压承载力的简化计算研究

本文利用《钢管混凝土结构技术规程》(CECS 28:2012)的钢管混凝土柱轴向受压承载力计算公式,考虑火灾温度作用的影响,推导出火灾下圆钢管混凝土柱轴心受压承载力的计算公式,并编制相应程序。通过与以往试验对比,本方法的计算结果与试验结果吻合较好。本文的研究成果可为有关钢管混凝土柱的抗火设计提供参考。     

火灾下圆钢管混凝土柱温度场数值模拟

为研究圆钢管混凝土柱在火灾下的温度分布及火灾后的力学性能,利用有限元软件ABAQUS对火灾下圆钢管混凝土柱温度场进行计算和分析.分析结果表明,砂浆保护层的存在对内部钢管和混凝土有效地起到了阻火、隔热作用.采用有关试验数据与计算结果进行了对比,证明使用ABAQUS进行截面温度场的计算具有足够的精度,其方法是切实可行的.     

方钢管混凝土轴压短柱承载力分析

采用统一强度理论,对方钢管混凝土轴压短柱进行研究,提出一种方钢管混凝土轴压短柱极限承载力的简化计算方法,与国内外大量试验数据进行比较,结果符合良好,验证了理论公式的正确性。该结果为方钢管混凝土轴压短柱的承载力计算提供了一定的理论依据,可供有关工程参考。     

评估钢筋混凝土结构火灾后剩余承载力的当量时间

以室内火灾轰燃后的房间热平衡和热传导理论为基础,以混凝土柱火灾后的剩余承载力相等为原则,用计算机数值分析方法给出了当量时间,可方便地用于钢筋混凝土结构火灾后强度损伤的评估.     

碳纤维和角钢复合加固混凝土柱承载力研究

碳纤维和角钢约束混凝土可以显著提高其承载力和延性。在对已有的试验数据分析的基础上,研究碳纤维和角钢复合加固混凝土柱的约束机理和受力模型,引入有效约束区域的概念,分别提出碳纤维和角钢加固混凝土柱截面有效约束面积的计算方法。在此基础上,考虑碳纤维层数、角钢面积、纵向配筋、混凝土柱的截面形状等因素的影响,建立碳纤维和角钢复合加固方形混凝土柱的承载力计算模型。模型的计算结果与已有的试验数据吻合较好,并可为工程实践提供参考。     

火灾作用后钢管混凝土柱的承载力研究

在确定了钢材和混凝土在高温作用后应力 应变关系模型的基础上 ,本文利用数值分析方法成功地计算出ISO 83 4规定的标准升温曲线作用后圆钢管混凝土和方钢管混凝土压弯构件荷载 变形关系曲线 ,理论计算结果和试验结果基本吻合。在系统分析火灾持续时间、构件截面含钢率、钢材种类、混凝土强度等级、荷载偏心率和构件截面尺寸等因素对火灾作用后钢管混凝土构件承载力影响规律的基础上 ,提出火灾作用后圆钢管混凝土和方钢管混凝土构件承载力的简化计算方法     

预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载及抗剪承载能力分析

预应力钢带加固钢筋混凝土梁能有效提高梁斜裂缝开裂荷载和斜截面抗剪承载能力。根据试验研究结果,首先分析预应力钢带加固混凝土梁斜截面破坏机理,并考虑预应力度、钢带应变不均匀系数对梁抗剪承载力的影响,并利用桁架模型推导了预应力钢带加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力设计算式和实用计算式,同时进一步对预应力钢带加固钢筋混凝土梁应力状态进行计算分析,提出预应力钢带加固混凝土梁斜截面开裂荷载的计算公式。经与试验结果进行对比分析,所提出斜截面承载能力和开裂荷载的两套算式的计算结果均与试验结果吻合较好。     

高温后型钢再生混凝土梁受弯试验及承载力计算

为揭示高温后型钢再生混凝土(SRRAC)梁的受弯破坏机理,以高温温度和再生粗骨料取代率为变化参数对12个试件进行不同温度作用后(20,200,400,600℃)的静力单调加载试验,观察并获得不同温度后试件的外观变化以及受力破坏过程和形态,获取了荷载-挠度曲线、截面应变分布和极限荷载等重要信息,然后对各变化参数对试件力学性能的影响进行分析。结果表明:高温后型钢再生混凝土梁的受弯破坏形态与常温下基本相同,表现为弯曲破坏、黏结破坏和斜压破坏三种。高温后型钢再生混凝土梁仍具有较好的后期变形性能,但600℃高温后,梁抗弯承载力下降明显,且全再生混凝土梁承载力下降幅度最大。最后给出了高温后型钢再生混凝土梁剩余抗弯承载力的计算方法。     

内(圆)钢管增强方钢管混凝土偏压柱温度场分析及耐火极限计算

采用有限元和数值积分方法对内 (圆 )钢管增强方钢管混凝土柱在火灾下的温度场和耐火极限进行了分析和计算 ,讨论了各类参数对高温下内 (圆 )钢管增强方钢管混凝土柱的耐火性能的影响 ,并对其工程应用进行了展望。表明内 (圆 )钢管增强方钢管混凝土柱的耐火性能是明显的。     

高温下钢筋混凝土梁极限承载力的简化计算

给出了一种计算高温下钢筋混凝土梁极限承载力的简化计算方法 ,通过此方法能够计算出不同温度下钢筋混凝土梁的极限承载力。方法简捷合理 ,计算简单实用 ,可供工程人员参考使用     

型钢混凝土节点抗剪承载力的可靠度分析

根据《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)给出的型钢混凝土节点抗剪承载力设计公式,用Monte-Carlo法对型钢混凝土节点抗剪承载力的可靠指标口进行计算。Matlab的数值计算功能解决了Monte- Carlo法直接抽样的困难,并通过一算例定量分析了荷载效应比、混凝土强度等级和节点核心区配箍率等变化对节点抗剪承载力的可靠指标β的影响。     

配筋砌块砌体柱偏压承载力试验研究与分析

对10个配筋砌块砌体柱进行了偏心荷载作用下的承载力试验研究,了解了该类柱子的受力与变形性能、破坏过程与形态等特征,考察了偏心距、芯柱纵向钢筋等因素对承载力的影响,并对截面应变和芯柱钢筋应力进行了加载全过程记录。借助钢筋混凝土结构的分析方法,推导了配筋砌块砌体柱在偏心荷载作用下的承载力公式,该方法在形式上与普通混凝土偏心受压构件保持了一致性,但在纵向弯曲对承载力的影响上又借鉴了砌体结构的表达式,试验结果证明这一方法是得当的。