往复荷载作用下CFRP约束混凝土柱力学性能有限元分析

对碳纤维(CFRP)布约束混凝土方形柱进行水平往复荷载作用下的非线性有限元计算模拟,并采用试验结果进行了有限元计算方法准确性的验证。通过对有限元计算结果中碳纤维布、箍筋、混凝土的应力应变的分析,探讨了碳纤维布对RC柱在往复水平荷载作用下的增强机理。研究了纤维布缠绕高度、轴压比和纤维布缠绕层数对RC矩形柱极限承载能力和位移延性的影响,可对具体的FRP工程应用提供参考和依据。     

钢管混凝土柱在轴向荷载作用下的试验和计算分析

对钢管混凝土柱在循环荷载作用下直至失效的性能进行了试验和计算分析。对81个样本进行试验,研究了钢管的直径和D/t比率对钢管混凝土柱承载能力的影响,同时也分析了混凝土等级和其中粉煤灰体积比的影响,以及这些参数对于受约束的混凝土核心部分的影响。分析中,直径与壁厚的比值在25～39之间,长度与钢管直径的比值在3～8之间。对钢管混凝土的强度与相关文献结论进行对比,同时运用有限元分析软件ANSYS对钢管混凝土的载荷机制进行非线性有限元分析。通过对比试验和计算结果中的荷载-变形曲线和相应破坏机制,验证了该模型的有效性。分析中发现,在给定挠度的钢管混凝土的两种破坏模式下,当混凝土中粉煤灰体积达到20%时,钢管混凝土的承载能力会减小,但当这一比例达到25%时,承载能力会再次增加。     

往复荷载下带约束拉杆方形钢管混凝土短柱应变特性

通过带约束拉杆方形截面钢管混凝土短柱在往复荷载下的试验,实测构件在往复荷载作用下塑性铰区约束拉杆和钢管壁表面的应变情况,分析了约束拉杆和钢管壁表面应变的发展规律。结果表明,塑性铰区约束拉杆和钢管壁的应变值随着位移角和循环次数的增加不断增大,加载方向约束拉杆的应变发展快于非加载方向,轴压比增加或约束拉杆间距增大,都使约束拉杆和钢管壁表面的应变值明显增加,表明约束拉杆的作用效应增强。钢管壁表面的纵向应变满足平截面假定。试件角部由于受到相邻钢板的约束作用钢管壁表面的应变发展较慢,约束拉杆限制了钢管壁的局部屈曲,并使约束拉杆设置处钢管壁表面的应变发展缓慢。带约束拉杆方形钢管混凝土短柱塑性铰的长度为其截面宽度的0. 43～1. 20倍。     

结构胶植筋混凝土柱受往复荷载作用的试验研究

介绍了JGN ,QS C ,HY1 5 0 ,RE5 0 0四种结构胶植筋混凝土柱在往复荷载下的试验研究 ,并与非植筋的整浇钢筋混凝土柱受力性能进行了比较。结果表明 ,在 1 5d锚固深度下 ,各试件在破坏形态、极限承载力、延性和耗能能力等方面相差不多。     

钢管混凝土组合异形柱受压性能有限元分析

通过理论计算承载力,换算长细比以及非线性有限元模拟分析研究圆钢管混凝土T形组合截面异形柱的压弯性能。讨论了其在轴压作用下的应力分布,失效模式,荷载-位移曲线等,认为圆钢管混凝土T形组合截面异形柱承载力较高,具有很好的延性,使其在实际工作中有很高的安全储备,由于T形截面本身是非对称截面,在轴压作用下,整体变形为绕弱轴的弯曲变形为主,弱侧单柱肢先达到屈曲破坏,柱肢之间的相对扭转可忽略不计,符合预期设想,单个柱肢之间有缀管相连接,在竖向受压作用力变大过程中,整体表现出协同变形的趋势,最后表现为整体弯曲失稳破坏。     

三类钢管混凝土柱的非线性有限元对比分析

钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点,目前已被广泛应用于工程实践中,而其形式多限于圆钢管混凝土、矩形钢管混凝土和方钢管内套圆钢管的钢管混凝土柱。本文采用有限元软件ABAQUS分别建立了3种钢管混凝土柱的非线性有限元方法,对比了它们的受力性能以及达到极限承载力后混凝土的损伤情况,并分析了各自的优势,具有工程应用价值。     

侧向冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱力学性能分析

为研究侧向冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱的力学性能,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟.综合分析了冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱的冲击力曲线和变形特征,同时考察了冲击速度、构件尺寸和钢管壁厚等参数对圆钢管混凝土柱力学性能的影响.研究结果表明:随着冲击速度的增加,构件的冲击力峰值和最大变形都有所增加;当构件尺寸一...     

轴向往复荷载作用下钢管混凝土柱抗震性能试验研究

为了探究斜交网格结构体系中外筒斜柱的破坏机制,对8个钢管混凝土柱和2个钢管柱试件进行了轴向往复加载试验,研究加载路径、长径比、混凝土强度和含钢率对其抗震性能的影响,分析了钢管混凝土柱的破坏机制、破坏形态和滞回性能,并讨论了钢管与混凝土间的相互作用。结果表明：轴向往复荷载下钢管混凝土柱的破坏均由钢管断裂引起,核心混凝土整体保持完好,只在钢管屈曲处存在混凝土压碎现象;相比于空钢管柱,钢管混凝土柱受拉时混凝土对钢管的支撑作用,以及受压时钢管对混凝土的约束作用,保证了其具有更高的承载力、变形能力和耗能能力;钢管混凝土柱在轴压和轴拉荷载下的抗震性能存在显著差别,在轴拉荷载下具有更好的延性和耗能能力,而在轴压荷载下具有更高的承载力和刚度。钢管混凝土柱屈服后钢管对混凝土的约束作用持续增强,并当钢管纵向应变达到8×10^-3时,不同参数对其约束效应的影响达到最大。     

往复偏心拉压荷载下矩形钢管混凝土柱工作性能试验研究

为研究矩形钢管混凝土柱在往复偏心拉压荷载下的工作性能,进行了4个截面外廓尺寸为130 mm×170 mm的矩形钢管混凝土柱模型在往复偏心拉压荷载下的工作性能试验研究,其中:2个试件的钢板厚度为3 mm,相应配钢率为8.14%,一个试件有栓钉,一个试件无栓钉;2个试件的钢板厚度为1.5 mm,相应配钢率为4.07%,一个试件有栓钉,一个试件无栓钉。通过试验,对比分析了各试件承载力、刚度、延性和破坏特征。研究表明:矩形钢管腔体内设置栓钉可显著提高构件的抗拉和抗压性能;矩形钢管钢板厚度较大的试件对栓钉约束能力较强,可提高栓钉与混凝土的共同工作性能。     

往复荷载下型钢混凝土柱滞回性能模拟

应用有限元分析软件OpenSEES,基于纤维模型法和柔度法,通过选择适宜的单轴材料本构模型,建立起十字形钢混凝土柱的有限元分析模型,并对试件进行低周往复荷载作用下的非线性数值模拟。结果表明:所建立的OpenSEES模型能很好的反映十字形钢混凝土柱滞回环的特点,此次模拟的结果可为十字形钢混凝土结构数值模拟和地震反应分析提供参考。     

偏心荷载下钢管混凝土圆形短柱的非线性分析

提出了一个有效的理论模型,用于钢管混凝土圆形短柱在偏心荷载作用下的非线性弹塑性分析。理论模型中考虑了普通或高强钢管中填充的普通和高强混凝土的精确材料构成关系,用于计算混凝土强度和延性升高时对约束效应的影响。将偏心荷载下对钢管混凝土圆柱预测的极限抗弯强度和完整的弯矩-曲率曲线,与现有的试验数据进行对比以验证理论模型的准确性。利用经过验证的理论模型对圆形钢管混凝土梁柱的基本性能包括径厚比、混凝土抗压强度、钢筋屈服强度、轴向荷载水平和截面形状进行了研究。基于大量的数值研究,针对圆形钢管混凝土梁柱提出了一个用于确定极限纯弯强度的设计模型。理论模型和公式可以对偏心荷载下圆形钢管混凝土梁柱的非线性弹塑性性能进行有效的模拟和设计。     

反复荷载作用下L形钢管混凝土柱滞回性能研究

本文介绍了7根L形钢管混凝土柱试件在承受常轴力和水平荷载作用下的试验研究.试验中考虑了不同的轴压比、内部有无加劲和加载方式对试件抗震性能的影响.试验结果表明.内部加劲能够明显地延缓柱子钢板的屈服,而且柱子的耗能能力和延性也有较好的改善.最后通过编写计算程序,对L形钢管混凝土柱的荷载-变形进行了全过程分析.考察了常用的方钢管混凝土柱的钢材和混凝土的本构关系对L形钢管混凝土柱纤维模型数值分析的适用性,计算得到的弯矩一轴力一曲率关系和荷载一位移关系与试验结果吻合较好.     

钢管混凝土偏压柱的性能和强度计算

本文报导了51根钢管混凝土偏压柱的试验结果,其柱端偏心率(e_o/r_c)从0到1.3,长细比(L/D)从4到22。试验表明,钢管混凝土柱的极限强度随偏心率和长细比的增加而显著降低。极限承载能力的总折减系数可表达为由于长细比影响的折减系数和由于偏心率影响的折减系数的乘积。经用极限分析理论的定理证明和实验结果校核,计算公式是合理的,计算结果与本文的和其它文献上的试验结果都很接近。     

有限元ANSYS在钢管混凝土柱分析中的应用

对3个相同尺寸的圆钢管混凝土短柱,按不同的偏心率进行了加载试验,并利用有限元软件ANSYS进行了模拟分析。通过有限元分析结果与试验结果的比较,验证所建立的ANSYS三维模型的正确性,可应用于圆钢管混凝土短柱的理论研究和工程分析。     

方钢管砼轴压柱承载力的计算

本文提出了既适用于方钢管砼轴压长柱又适用于中短柱承载力计算的切线模量理论方法.并给出了简化的解析计算式,便于设计参考.     

锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力研究

运用ABAQUS有限元软件建立了模拟酸雨溶液腐蚀后圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,为模拟钢管锈蚀损伤,在钢材和混凝土的本构关系模型中考虑了锈蚀对钢材的弹性模量和屈服强度的影响,有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的有效性。运用该有限元模型,通过典型算例对锈蚀圆钢管混凝土短柱进行了轴压全过程分析,比较了不同锈蚀率下圆钢管混凝土短柱荷载-轴向位移关系曲线、外钢管承担的荷载-轴向位移关系曲线、核心混凝土承担的荷载-轴向位移关系曲线以及外钢管与核心混凝土之间的相互作用力-位移关系曲线的变化规律。最后对锈蚀圆钢管混凝土轴压短柱进行了参数分析,讨论了含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度和锈蚀率等参数对圆钢管混凝土短柱极限承载力的影响,并由此导出了酸雨腐蚀后圆钢管混凝土短柱极限承载力简化计算公式。     

偏心受压方钢管混凝土柱极限承载力的计算

本文在轴压短柱试验研究的基础上，通过数值计算分析了方钢管混凝土组合截面弯矩－轴力－曲率（Ｍ－Ｎ－）关系，并且进行了简化。在此基础上，提出了用压溃理论计算方钢管混凝土偏压柱极限承载力的简化解析方法，并将其应用于工程轴压柱（因其存在初始缺陷，实际上为小偏心受压）的计算。理论计算结果与试验结果符合良好。     

FRP加固钢筋混凝土圆柱侧向变形能力研究

结构变形能力定量计算是基于性能的抗震设计的重要内容,能确保结构满足不同的性能目标要求.研究纤维增强复合材料(FRP)加固钢筋混凝土(RC)圆柱侧向变形能力计算方法.通过数值分析对FRP加固RC圆柱截面弯矩—曲率关系进行计算,计算结果显示截面极限曲率明显小于试验实测值,两者差异程度受轴压比控制.根据计算结果和试验结果,提...     

反复荷载下钢管混凝土柱力学性能的有限元模拟

本文建立了钢管混凝土的非线性有限元模型,对其在往复荷载作用下的滞回性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了反复荷载作用下混凝土的损伤、构件的几何非线性以及钢筋和内钢管与混凝土之间的粘结滑移。算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好。     

几种钢管砼柱的节点型式

简要介绍了基于钢管砼柱的加强环式节点、钢筋环绕式节点、环梁式节点、劲性环梁式节点、钢筋贯通式节点、钢管砼柱-平板节点等几种节点的主要特征与应用。