型钢混凝土构件轴心及偏心受拉性能试验研究

为探究型钢混凝土构件受拉性能,结合结构大厅现有500t压力机,自行研发一套拉压转换装置。对12根型钢混凝土受拉构件进行单调加载试验研究。通过改变型钢腹板厚度、型钢翼缘厚度、配钢率、偏心距以及配筋率等主要参数。对试件的承载力、侧向位移、裂缝的情况进行了参数影响分析。试验结果表明,偏心受拉试件偏心距越大,试件屈服荷载及极限荷载下降情况越明显,且侧向位移及破坏裂缝宽度越大;在轴心受拉试件中,型钢配钢率及腹板、翼缘厚度对试件的屈服荷载、极限荷载影响明显,对于偏心受拉试件影响不大;而配筋率对承载力、侧向位移、裂缝宽度影响甚微。     

轴心受拉构件混凝土有效受拉面积的试验研究

通过10根中心配置HRB400级钢筋的混凝土棱柱体构件轴心受拉试验,并结合已有的11根配置HRB335级钢筋的相同构件试验结果,探讨了混凝土表面应变的变化以及钢筋级别对轴心受拉构件混凝土有效受拉面积的影响.结果表明:在轴心受拉情况下,配置HRB335钢筋和配置HRB400钢筋的混凝土有效受拉面积略有差异;对配置HRB4...     

受拉内配加劲件钢管混凝土塔架内外钢构件共同工作性能试验研究

为研究内配加劲件钢管混凝土构件在非全截面受拉时的内外钢构件共同工作性能,设计了主材构件分别为内配钢筋和内配型钢的钢管混凝土塔架缩尺加载试验,分析内外钢构件的荷载-应变曲线和内外钢构件应力比值。试验结果表明,内配加劲件钢管混凝土在非全截面受拉时,内外钢构件能够共同工作并且两者应力比值为1。采用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟,并将计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好;有限元分析结果表明,内外钢构件应变发展规律基本一致,内外钢构件变形协调;当桁架在侧向荷载作用下达到承载力极限状态时,内部钢构件和主管也分别达到了屈服应力,主管中的内部钢构件可以完全发挥材料强度,内外钢构件可以共同受力。     

钢管混凝土轴心受拉本构关系

本文利用变形协调条件,分析了钢管混凝土轴心受拉时的受力性能。由于核心混凝士对钢管径向收缩的限制,使钢管的比例极限和屈服点提高。在常用钢管混凝土范围内,屈服点提高约10%。     

混凝土受弯构件受拉钢筋最小配筋率

简述了中国不同时期的混凝土设计规范对非抗震情况和抗震情况下受拉钢筋最小配筋率的取值及确定原则,同时对比分析了各国混凝土设计规范中2种情况下混凝土受弯构件受拉钢筋最小配筋率的规定及确定方法;通过实例对各国规范的最小配筋率取值进行了比较,建议了最小配筋率的确定原则。结果表明:各国规范多以"截面开裂后,构件不致立即失效"为确定最小配筋率的原则,但对非抗震构件所取的最小配筋率相差较大,对抗震区最小配筋率的取值,除中国规范偏低外,其他国家规范大体相当。     

内配加劲件钢管混凝土构件受弯性能理论与试验研究

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式。设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲线、弯矩-跨中应变关系曲线、弯矩-曲率曲线,曲线可分为3个阶段,对应构件的弹性阶段、弹塑性阶段以及应力强化阶段,内配加劲件钢管混凝土纯弯过程中具有较好的延性;将受弯承载力理论值与试验值进行对比,平均比值为0.919 9,平均相对误差为8%,表明理论公式较为准确,理论值皆小于试验值,说明理论公式较保守。以内配钢管为例,建立内配钢管的钢管混凝土在纯弯作用下的有限元模型,通过改变内配钢管的厚度和强度,可知内配钢管的钢管混凝土受弯承载力随着内配钢管的厚度和强度增大而增大。     

新型环氧树脂混凝土轴心受拉构件的试验研究

新型环氧树脂混凝土采用特定配合比和工艺生产,其强度高、抗裂性好,还具有很强的耐磨性、耐水性、耐腐蚀性及防火、抗冻性等,作为一种新型建筑材料近年来得到重视和发展。通过轴拉试验对新型环氧树脂混凝土进行材料抗拉性能与轴拉构件受力性能的研究,确定了采用特定配合比和工艺生产的新型环氧树脂混凝土轴心受拉构件的力学性能参数,完善了新型环氧树脂混凝土作为结构构件的受拉破坏机理和设计理论基础,为进一步研究和推广应用提供了有力的支持。     

内配型钢方钢管混凝土构件压弯剪性能研究

为研究内配型钢方钢管混凝土构件压弯剪复合受力工作机理,完成10个内配型钢方钢管混凝土试件的压弯剪试验研究,考虑剪跨比、轴压比和型钢截面形式对构件承载力和破坏模式的影响.运用有限元对试验结果进行模拟,针对典型算例进行受力机理分析,并对影响水平承载力的不同因素进行参数分析和评估.结果表明:内配型钢方钢管混凝土压弯剪试件表现...     

受火后内配型钢方钢管混凝土构件抗侧向撞击性能试验研究

为了研究火灾后内配型钢钢管混凝土构件的抗侧向撞击性能，进行了9个受火后构件的侧向撞击试验，考察了受火时间、撞击高度、边界条件对构件破坏形态和撞击响应的影响。分析了受火后构件的温度场、撞击过程、破坏形态、撞击力时程、挠度发展和能量吸收，基于等效塑性铰模型给出侧向撞击下构件跨中最大挠度的简化计算方法。试验结果表明：火灾后内配型钢方钢管混凝土构件在侧向撞击下发生整体弯曲破坏，表现出较好的抗撞性能。与未受火内配型钢的构件相比，受火60 min后构件所受撞击力平台值下降23.9%,跨中最大挠度和撞击持续时间分别增大38.2%和41.5%。随着撞击高度从1.0 m增加至2.6 m,受火后构件跨中最大挠度增加114.7%,撞击力平台值提高14.2%。在钢管混凝土中配置型钢可以显著提高构件所受撞击力平台值，减小构件的破坏程度和跨中挠度，内配型钢对受火后构件的抗撞击性能提升更显著。     

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...     

圆CFRP-钢管混凝土构件受弯性能研究

进行16个圆截面CFRP-钢管混凝土构件受弯的试验研究.结果表明,对于包裹纵向CFRP的构件,其弯矩-曲率曲线总体上可以划分为以下三个阶段,即弹性段、弹塑性段和软化段;构件的极限弯矩提高率随着纵向CFRP层数的增大或钢管外径的减小而增大;纵向CFRP可显著提高构件的抗弯刚度.试验结果还表明,从加载开始到极限弯矩,钢管和CFRP在环向和纵向都可以协同工作;纵向受拉的钢管对核心混凝土没有环向套箍作用.在大约0.7倍的极限弯矩之前,纵向应变沿截面高度的分布基本符合平截面假定;构件的挠曲线基本为正弦半波曲线.应用纤维模型法分析圆CFRP-钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率曲线,计算结果与试验结果吻合良好,且总体上偏于安全.     

预应力轴心受拉钢构件高温性能试验及理论研究

进行了3根预应力轴心受拉钢构件高温试验研究。试验结果表明,高温下预应力轴心受拉构件中内置拉索和钢管所承受荷载比例随温度的变化而不断变化。升温初期拉索张力随温度升高不断增大,预应力轴心受拉钢构件轴向位移平稳发展,在达到峰值后,拉索张力随升温时间的延长而不断降低。在临界状态下,轴向位移增长很快, 预应力受拉构件中拉索均被拉断,外部钢管发生不同程度的颈缩现象。在试验结果的基础上,建立了预应力轴心受拉钢构件的有限元分析模型,得到了高温作用下预应力轴心拉杆中拉索张力和预应力钢杆轴向位移的时程全曲线。参数分析的结果表明：在其他条件相同时,预应力轴心受拉钢构件失效时的临界温度随着荷载比的增加而降低;当预应力比小于08时,预应力比对预应力轴心受拉钢构件失效时的临界温度的影响较小,当预应力比等于08时,预应力轴心受拉钢构件失效时的临界温度显著的提高;在其他条件相同时,预应力轴心受拉钢构件失效的临界温度随约束刚度比的增大而增大。最后对高温下预应力轴心受拉钢构件进行了理论分析,推导出预应力轴心受拉钢构件高温下差分计算方法,并以此为基础编写程序。通过计算结果与试验结果的对比,证明了差分计算方法的正确性。     

配筋UHPC构件轴心受拉承载力计算研究

为了研究配筋超高性能混凝土（RUHPC）轴心受拉构件承载力计算公式,基于试验统计数据,分析了纵筋配筋率、钢纤维掺量对构件轴心抗拉承载力的影响,并在现行混凝土结构设计规范计算模型基础上,简化了正截面承载力计算公式,给出了受拉区等效应力计算系数建议值,可靠指标分析满足要求。     

钢管混凝土轴心受压构件承载力研究综述

文章根据国内外对钢管混凝土的研究,简要介绍了国内外钢管混凝土轴心受压承载力计算方法和特点,并进行了分析和比较,为钢管混凝土承载力分析计算提供了一定的理论依据和参考。     

钢管高强混凝土剪力墙受拉性能试验研究

通过对7个钢管高强混凝土剪力墙的受拉性能试验和有限元分析,研究了墙中钢管的直径和数量、竖向分布筋配筋率、墙身混凝土强度等参数对其受拉承载力和刚度的影响。试验结果表明：墙体混凝土强度对受拉刚度影响较大,对受拉承载力影响甚微;受拉承载力主要由钢管混凝土和竖向分布钢筋承担,剪力墙受拉屈服后具有很长的强化阶段,变形和耗能能力强。基于试验结果,提出钢管高强混凝土剪力墙轴心受拉承载力的计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土轴心受拉构件开裂机理分析

根据钢筋与混凝土之间的粘结滑移关系，建立了钢筋混凝土轴心受拉构件力学分析的微分方程组，求得了在集中荷载和温度荷载作用下构件应力、位移的计算公式，分析了开裂过程与内部应力及变形间的关系，解释了混凝土构件的开裂机理。     

钢管混凝土轴心受压构件徐变分析

在对钢管混凝土轴心受压构件的轴压力学特性和核心混凝土徐变分析的基础上,从变形协调条件出发,通过引入混凝土换算弹性模量,推导了钢管混凝土轴压构件应力重分布计算方法。此方法较好地考虑了钢管混凝土构件徐变因素(含钢率、应力级别、材料等级)的影响,并分析研究了不同影响因素条件下钢管混凝土结构的徐变特性。针对钢管混凝土受力特点,研究表明,运用该方法计算在轴心受压状态下徐变所引起的钢管混凝土截面应力重分布是合理的。     

复合钢管高强混凝土构件受弯性能试验研究

为研究复合钢管高强混凝土构件的受弯性能,完成了8个试件的静力试验。结果表明,试件跨中挠度达到其跨度的1/18时,除个别试件外,承载力均尚未下降;增大方钢管的壁厚或增大圆钢管的直径,都可提高构件的受弯承载力和弹性抗弯刚度。采用简化纤维模型(条带法)计算试件的跨中弯矩-挠度关系曲线,采用叠加法计算试件的受弯承载力,两者所得结果与试验结果均符合良好。     

椭圆钢管混凝土构件受剪性能数值分析研究

为了研究椭圆钢管混凝土构件的受剪性能和破坏机理,通过ABAQUS软件分别在长轴和短轴方向建立了椭圆钢管混凝土受剪构件的数值分析模型。揭示了椭圆钢管混凝土构件在纯剪状态下的破坏模式。开展了椭圆钢管混凝土构件受剪性能的参数分析,分别在长轴和短轴方向上研究了剪跨比、钢材强度、混凝土强度、截面含钢率、长短轴比和截面面积等参数对椭圆钢管混凝土构件抗剪承载力的影响。研究结果表明,椭圆钢管混凝土的破坏模式根据剪跨比的不同可分为剪切破坏、弯曲破坏和弯剪破坏;椭圆钢管混凝土构件的抗剪承载力随着钢材强度、混凝土强度、截面面积和含钢率的增大而增大,随着剪跨比、长短轴比的增大而减小。研究结果将为建立椭圆钢管混凝土构件设计方法提供参考。