矩形钢管弯扭构件的工作性能研究

利用通用有限元软件ABAQUS对矩形钢管弯扭构件的荷载-变形关系曲线进行了计算,计算曲线与实验曲线进行了比较,基本吻合。在此基础上,考虑不同加载路径的影响,对矩形钢管弯扭构件的工作性能进行了分析,最后在参数分析结果的基础上,提出了矩形钢管弯扭构件承载力相关方程的实用计算方法,简化计算结果得到实验结果的验证。本文的研究成果可为相关研究提供参考。     

矩形钢管弯扭构件的工作性能研究

利用通用有限元软件ABAQUS对矩形钢管弯扭构件的荷载一变形关系进行计算,计算结果与试验结果基本吻合。在此基础上,考虑不同加载路径的影响,对矩形钢管弯扭构件的工作性能进行分析,最后在参数分析结果的基础上,提出矩形钢管弯扭构件承载力相关方程的实用简化计算方法,该方法所得计算结果得到试验结果的验证。     

钢管混凝土压扭,弯扭构件承载力相关方程

本文在对钢管混凝土压扭、变扭构件进行全过程分析结果的基础上，推导了钢管混凝土压扭和变扭构件承载力相关方程。采用相关方程计算钢管混凝土压扭和弯扭构件的承载力，方法简便，符合实用原则，并且和轴压、纯弯及纯扭构件承载力计算公式相衔接。最后，本文提供了压扭和弯扭构件设计公式。     

CFRP加固方钢管混凝土在弯-扭荷载作用下的性能研究

为了研究方截面CFRP-钢管混凝土的弯-扭性能,以9个方截面CFRP-钢管混凝土弯扭性能试件的试验研究为基础,利用有限元软件ABAQUS模拟了方CFRP-钢管混凝土扭矩-转角(T-θ)曲线和破坏模态,并将模拟结果与试验结果进行比较。结果表明：模拟与试验结果吻合较好。在验证模型可靠性的基础上,对构件的受力全过程和参数分析进行了研究。在有限元与试验的基础上,提出了方CFRP-钢管混凝土的弯-扭承载力的计算表达式。研究表明：随着混凝土强度、钢材屈服强度和含钢率的提高构件承载力显著增大,随着CFRP层数增加构件承载力略有提高,随着弯矩比的增大构件承载力略有降低,提出的方CFRP-钢管混凝土的弯-扭承载力计算表达式所预测的试件承载力与试验结果基本一致。     

钢管混凝土弯扭构件的理论分析和试验研究

本考虑不同加载路径，对钢管混凝土弯扭构件进行了深入系统的理论分析。为了验证理论分析结果的正确性，进行了１２个弯扭构件的试验，结果表明，理论分析结果与试验结果吻合良好。论最后还推导了钢管混凝土弯扭构件承载力相关方程，从而使钢管混凝土纯弯、纯扭和弯扭构件承载力设计计算公式相互衔接起来，便于实际应用。     

离心钢管混凝土构件弯扭试验研究

建立了离心钢管混凝土结构弯扭性能的试验方法 ,介绍了试验过程及装置 ,通过 11根离心钢管混凝土构件的弯扭试验 ,研究分析了不同弯扭加载路径下 ,影响构件受力及变形的主要因素及构件弯扭破坏的机理 ,构件弯扭联合作用下钢管壁应力试验值与Mises屈服准则吻合良好 ,并在试验研究的基础上 ,得出了该结构形式的弯扭承载力相关方程 ,为工程中弯扭联合作用的设计提供了依据。     

弯-剪-扭耦合荷载作用下钢管混凝土短柱受力性能研究

为研究钢管混凝土短柱在剪切和扭转复合作用下的受力性能,开展了10个钢管混凝土短柱试件在纯扭、弯-剪和弯-剪-扭荷载作用下的拟静力往复加载及单调加载试验,得到了钢管混凝土短柱的荷载-变形曲线和钢管应变分布规律。试验结果表明：钢管混凝土短柱具有良好的承载能力和塑性性能;在纯扭作用下,圆形钢管混凝土短柱在往复扭转荷载作用下钢管发生低周疲劳破坏;方形钢管混凝土短柱在单调及往复扭转荷载作用下钢管面外发生斜向局部屈曲;纯扭往复荷载作用下的钢管混凝土柱的荷载-变形骨架曲线与单调加载下基本一致;在弯-剪及弯-剪-扭复合荷载作用下,在进入塑性工作阶段前截面的轴向变形基本满足“平截面假定”;在弯-剪-扭耦合荷载作用下,短柱的破坏模式取决于弯扭比,在弯扭比较大（为1.90）时,其类似于弯剪破坏,在弯扭比较小（为0.96）时,其类似于扭转破坏。在有限元模拟及大量参数分析的基础上,得到了钢管混凝土短柱的弯-剪-扭承载力相关方程,承载力计算结果与有限元分析结果吻合较好。     

带环向脱空缺陷的钢管混凝土构件在压弯扭复合#br# 受力作用下的滞回性能研究

为研究环向脱空缺陷对钢管混凝土试件在压弯扭复合受力作用下抗震性能的影响,进行了12个钢管混凝土试件（包括8个带缺陷试件、2个无脱空试件以及2个空钢管对比试件）在恒定轴压力和反复弯扭耦合荷载作用下的滞回性能试验。试验主要参数为：脱空率、弯扭比和轴压比。基于试验结果考察了带脱空缺陷的钢管混凝土试件在压弯扭复合受力作用下的破坏模态,并分析了脱空对试件滞回曲线、骨架曲线、刚度和耗能等力学指标的影响规律,结果表明：环向脱空缺陷的存在会改变钢管混凝土构件的破坏模态,并使试件的承载力、刚度和耗能能力有不同程度的降低。同时,建立钢管混凝土压弯扭构件的有限元模型,分析环向脱空对构件承载力系数,以及钢管与核心混凝土接触时刻的影响规律,在此基础上提出相关工程建议。     

组合荷载作用下钢管混凝土构件的性能分析

研究了薄壁钢管混凝土构件在组合荷载如压扭,弯扭,压力、弯曲和扭转作用下的性能。采用ABAQUS软件进行有限元分析,对比发现,模型的计算结果与试验一致。采用该模型对在如压扭、弯扭、压弯扭等组合荷载下影响构件极限强度的重要参数进行研究分析。参数研究有利于今后推导计算复合构件在组合荷载作用下极限强度的公式。     

六边形钢管混凝土构件的受扭性能研究

通过有限元分析软件ABAQUS研究了六边形钢管混凝土构件的纯扭力学性能.首先建立了方形和圆形钢管混凝土纯扭构件的有限元模型,并将模拟结果与相应试验结果进行对比,以验证有限元模型的准确性;接着采用验证的有限元模型分析了六边形钢管混凝土纯扭构件的扭矩(T)-剪应变(γ)关系曲线、构件剪应力分布规律和钢管对混凝土的约束力分布...     

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.     

Behaviour and strength of hollow flange channel sections under torsion and bending

Hollow flange channel section is a cold-formed high-strength and thin-walled steel section with a unique shape including two rectangular hollow flanges and a slender web. Due to its mono-symmetric characteristics, it will also be subjected to torsion when subjected to transverse loads in practical applications. Past research on steel beams subject to torsion has concentrated on open sections while very few steel design standards give suitable design rules for torsion design. Since the hollow flange channel section is different from conventional open sections, its torsional behaviour remains unknown to researchers. Therefore the elastic behaviour of hollow flange channel sections subject to uniform and non-uniform torsion, and combined torsion and bending was investigated using the solutions of appropriate differential equilibrium equations. The section torsion shear flow, warping normal stress distribution, and section constants including torsion constant and warping constant were obtained. The results were compared with those from finite element analyses that verified the accuracy of analytical solutions. Parametric studies were undertaken for simply supported beams subject to a uniformly distributed torque and a uniformly distributed transverse load applied away from the shear centre. This paper presents the details of this research into the elastic behaviour and strength of hollow flange channel sections subject to torsion and bending and the results.     

圆CFRP-钢管混凝土构件扭转试验研究构想

CFRP-圆钢管混凝土结构作为新生的复合结构形式，在工程中有着广泛的潜在应用空间。本文介绍了CFRP-圆钢管混凝土的特点和研究其扭转性能的必要性。分析并提出了CFRP-圆钢管混凝土构件扭转研究的试验参数、试验装置及步骤，为CFRP-圆钢管混凝土构件扭转试验做了充分准备。     

Strength and stability criteria for thin-walled stainless steel circular hollow section members under bending

A series of tests consisting of various cross-section geometries were performed on structural stainless steel circular hollow sections (CHS) subjected to bending. The test program comprised a total of eight tests on CHS in two grades of stainless steel, namely 304 and Duplex 2205. For each grade four sections, each with a different slenderness, were tested, in order to cover a range of structural responses. Measurements of overall geometric imperfections and material properties were conducted. The test strengths are compared with the strengths predicted using the American, Australian and European specifications for cold-formed stainless steel structures. In the light of the test results and code recommendations, strength and cross-section classification criteria for stainless steel circular hollow section members in bending are examined.     

Experimental research on CFST member with different sections under combined compression and bending

以轴压比为变化参数,进行了4根圆形和4根哑铃形钢管混凝土柱的压弯试验,对两种截面钢管混凝土柱在压弯荷载作用下的变形模式、荷载-变形曲线和压弯相关曲线进行了对比分析。结果表明：两种截面钢管混凝土构件随着轴压比的增大,构件的延性呈降低的趋势,由于哑铃形截面面内刚度较大,相同轴压比下哑铃形钢管混凝土抵抗弯矩和变形的能力要强于圆形钢管混凝土。通过对圆钢管混凝土和哑铃形钢管混凝土压弯曲线的分析,发现直接采用圆钢管混凝土的压弯相关曲线方程计算哑铃形钢管混凝土,结果偏于保守,还需进一步的有限元分析才能提出适用于哑铃形钢管混凝土的压弯相关曲线。     

箱形型钢混凝土梁复合受扭性能试验

通过5根箱形型钢混凝土梁的复合受扭性能试验,详细描述了试件在不同扭弯比作用下的加载过程。试验表明,箱形型钢混凝土梁在复合受力情况下,出现扭转型或弯曲型两种破坏形态;扭弯比是影响弯、扭破坏形态的重要因素;适当的弯矩存在能显著提高型钢混凝土梁的抗扭强度。通过对试验数据分析得到的箱形型钢混凝土梁的弯扭相关方程,可为其设计提供参考和依据。     

双管圆形钢管混凝土深梁的力学性能

双管圆形钢管混凝土构件(CFDST)具有由共圆心的2个圆形钢管间填充混凝土组成的中空截面。因此,CFDST构件比一般的实心钢管混凝土(CFT)构件轻。本文的目的是通过三点静力荷载试验研究CFDST深梁在弯剪作用下的力学性能。考虑了内外管径比(Di/Do)和外管径厚比(Do/to)两个参数的影响。结果表明:失效模式由参数Di/Do控制。Di/Do小于0.47构件的试验强度与预估值能较好地吻合。另外,讨论了双管在平面应力条件下的双轴弹塑性应力历程。     

钢压弯构件弯扭屈曲的研究

本文简要介绍了近年来在西安冶金建筑学院完成的有关钢压弯构件弯扭屈曲研究的成果,包括以下几个方面;(1)确定钢压弯构件设计承载力的典型截面选择;(2)考虑钢材屈服非连续性或焊接残余应力影响时构件的非弹性弯扭屈曲;(3)单轴对称截面压弯构件的弯扭屈曲分析和试验研究;(4)双轴和单轴对称截面构件弯扭屈曲的实用相关公式;(5)绕截面弱轴弯曲的压弯构件的弯扭屈曲分析和试验;(6)冷弯薄壁型钢构件的非弹性弯扭屈曲的分析和试验。