聚氯乙烯-纤维增强材料管混凝土短柱的轴压非线性有限元分析

借助有限元分析软件,考虑核心混凝土在三轴状态下的非线性行为以及聚氯乙烯(PVC)管与核心混凝土的相互作用,建立聚氯乙烯(PVC)-纤维增强材料(FRP)管混凝土短柱轴压有限元模型。结果表明,PVC-FRP管明显提高了核心混凝土的延性,非线性有限元分析结果与试验结果吻合较好。在此基础上,利用建立的有限元模型,分析在加载过程中核心混凝土、PVC管和FRP条带内力变化规律,探讨混凝土强度等级、FRP条带层数、PVC管厚度、FRP条带宽度等因素对PVC-FRP管混凝土短柱应力-应变关系的影响规律。     

PVC-FRP管混凝土柱-RC梁节点研究现状

采用PVC-FRP管包裹的钢筋混凝土柱具有承载力高、延性和耐久性好等优点。为进一步了解PVC-FRP管混凝土柱与钢筋混凝土(RC)梁连接节点的力学性能,本文结合钢管约束混凝土柱-RC梁节点、FRP管混凝土柱-RC梁节点和PVC-FRP管混凝土柱的静力性能、抗震性能进行综述。     

GFRP管钢筋混凝土柱偏心受压有限元分析

利用大型有限元软件ABAQUS对GFRP管钢筋混凝土柱承受偏心压力情况进行有限元分析。选取GFRP管、钢筋和混凝土合理的本构关系,通过网格划分、定义边界条件和收敛准则建立分析模型,并对比相关试验验证该分析模型的正确性。利用该模型分析GFRP管钢筋混凝土柱偏心受压的受力性能,并讨论了相关参数对承载力的影响。     

GFRP管钢筋混凝土柱轴心受压有限元分析

利用大型有限元软件ABAQUS对GFRP管钢筋混凝土柱承受轴心压力情况进行有限元分析。选取GFRP管、钢筋和混凝土合理的本构关系,通过网格划分、定义边界条件和收敛准则建立分析模型,并对比相关试验验证该分析模型的正确性。利用该模型分析GFRP管钢筋混凝土柱轴心受压的受力性能,并讨论了相关参数对承载力的影响。     

新型组合结构柱性能研究

PVC-FRP管混凝土柱是一种新型的组合结构,它是在PVC-FRP管内浇筑混凝土形成的。为验证PVC-FRP管混凝土结构的优越性,将PVC-FRP管混凝土柱的力学性能与已有约束混凝土柱进行比较,包括承载力、应力-应变关系和延性。结果表明,PVC-FRP管混凝土具有承载力高、延性好,施工方便、自重小、耐久性好等优点。PVC-FRP管混凝土柱为结构体系的创新提供新的形式,具有广阔的应用前景和发展空间。     

低周反复荷载作用下PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力分析

为研究PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的受剪性能,在已完成的8根PVC-CFRP管钢筋混凝土柱和2根PVC管钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验基础上,考虑轴压比、剪跨比、CFRP条带环箍间距对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力的影响,选择CFRP布、PVC管、核心混凝土和钢筋的应力-应变关系模型,将圆形截面等效为矩形截面。利用桁架-拱模型对PVC-CFRP管钢筋混凝土柱的受剪机理进行分析,提出PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式。考虑低周反复荷载作用对构件受剪承载力的影响,引入位移延性系数,给出了低周反复荷载作用下PVC-CFRP管钢筋混凝土柱受剪承载力的设计公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱受力性能数值分析

利用有限元分析软件ANSYS,采用数值模拟的方法对GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱的受力性能进行了分析,分析结果与试验结果吻合较好,证明所建立的三维有限元模型是有效的。利用该模型,对GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱进行了受力机理分析以及套管厚度、混凝土强度、长细比等因素对构件受力性能的影响。分析结果表明,合理地选择数值模拟分析模型,并选择合适的参数,可以较好地预测轴压下GFRP套管钢筋混凝土柱的力学性能。     

螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土轴压短柱试验研究

为了研究螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的受力性能,设计了20个试件进行轴压试验,包含12个螺旋箍筋PVC管联合约束短柱试件、7个单纯PVC管约束短柱试件和1个普通钢筋混凝土短柱对比试件。试验考虑了约束核心区面积比、螺旋箍筋直径和间距、纵向钢筋直径以及方形箍筋间距等变化参数。通过试验观察了试件的受力过程与形态,获取其轴向荷载-位移曲线、极限承载力、延性系数、耗能因子等数据,并分析了核心区面积比、螺旋箍筋直径及间距、纵向钢筋直径、方形箍筋间距等参数对试件轴压性能的影响规律。研究结果表明:单纯PVC管约束混凝土短柱及螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱的破坏过程和形态与普通钢筋混凝土短柱相似。与普通钢筋混凝土短柱相比,单纯PVC管约束的混凝土短柱的极限承载力更低,但延性及耗能能力有所增加。对于螺旋箍筋PVC管联合约束混凝土短柱而言,加密螺旋箍筋间距可以显著提高其极限承载力,但会削弱试件的延性及耗能能力;增大螺旋箍筋直径,能够略微提高试件延性及耗能能力,对极限承载力影响不大;增大螺旋箍筋PVC管核心区面积比,可以增大试件的极限承载力,但会降低其延性及耗能能力;与普通钢筋混凝土相似,增大纵向钢筋直径或加密方形箍筋间距,均能提高试件的承载能力、延性及耗能能力。     

超高性能钢筋混凝土与普通钢筋混凝土柱结构抗爆性能的比较研究

运用显式有限元动力分析软件LS-DYNA,建立了典型钢筋混凝土柱的三维有限元模型。该模型采用了钢筋混凝土的分离式建模,不考虑两者之间的粘结滑移而考虑混凝土材料的应变率效应。在有限元模型的基础上,通过对比超高性能钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱结构在爆炸荷载作用下的动力响应,研究了超高性能混凝土柱结构的抗爆性能。研究结果表明,与普通钢筋混凝土柱结构相比较,超高性能钢筋混凝土柱结构的抗爆性能有十分显著的提高。     

基于OpenSees的RC柱数值模拟与验证

利用Open Sees有限元分析软件对已有的钢筋混凝土柱低周往复试验进行数值模拟,选择不同轴压比和不同配箍特征值的钢筋混凝土柱,将数值模拟结果和试验结果进行对比分析,最终得到采用Open Sees有限元分析软件模拟钢筋混凝土柱时,材料模型和分析模型的适用性。为钢筋混凝土构件数值模拟提供一定的参考依据。