对钢筋混凝土大小偏心受压构件的判别

对偏心受压构件,本文提出了不屈服状态的概念,并阐述了判别不同偏心受压状态的最重要因素是轴力和偏心距,从而给出了较合理的判别方法。     

型钢混凝土偏压构件微小偏心时的正截面承载力计算

对微小偏心时型钢混凝土偏压构件混凝土截面极限压应变与轴力偏心距的关系进行假定,推导出混凝土、钢筋及型钢的应变与应力,建立了计算型钢混凝土偏压构件微小偏心时的正截面承载力的N-M相关方程.     

超高强混凝土型钢组合长柱静力性能试验研究

为解决目前规范中缺乏超高强混凝土型钢组合柱设计方法和静力受压试验研究不够深入的问题,开展了5个轴心受压和4个偏心受压的立方体抗压强度为120 MPa超高强混凝土型钢长柱的静力试验,通过考察其破坏形态、轴力-挠度曲线、轴力-竖向位移曲线和轴力-应变曲线,研究了长细比、相对偏心距和箍筋间距对其静力性能的影响.试验结果表明:...     

双偏压长扁柱偏心距放大系数的简化估计方法

截面高宽比在1~4之间的柱定义为扁柱。扁柱截面两向尺寸差距越大,两主轴方向长细比相应相差越大。当柱长度较长时,这种差距会导致不同的轴力作用效果,若同时考虑加载角度、轴力水平、轴力偏心距、截面高厚比以及材料非线性本构关系的影响,扁柱的二阶效应问题将变得更为复杂。以单偏压长柱考虑二阶效应的偏心距放大系数η理论为基础,借助OPENSEES有限元分析程序,对上述影响因素进行大样本、变参数、多水平的拟合分析,并与试验结果进行对比验证,据此定量统计、拟合各参数对偏心距放大系数η的影响。得到的η拟合公式可作为双偏压长扁柱的设计依据。     

钢管柔性法兰偏心受拉承载力特性分析及其计算理论

柔性法兰节点通过内外两道角焊缝传力,具有安装快捷、加工简单且省材省时等特点,以柔性法兰的法兰板厚、连接螺栓的内外边距比、预紧力以及轴拉力的偏心距大小为参数,建立柔性法兰节点的非线性有限元模型,分析不同参数下柔性法兰的承载力特性以及螺栓受力特点、应力分布及发展。结果表明:法兰板厚度和螺栓边距比对法兰偏心受拉承载力和最大受力螺栓轴力作用影响较大,其他因素影响较小。最后,研究并提出柔性法兰偏心受拉承载力计算理论,相对轴心受拉时柔性法兰连接螺栓受力修正系数应适当增大,建议修正系数m取为0.8。     

冷弯薄壁型钢双肢箱形拼合柱偏压有限元分析

冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形拼合截面柱在冷弯薄壁型钢住宅结构中常常处于偏心受压状态,为研究偏心距和偏心方向对拼合柱承载力的影响,利用ABAQUS有限元软件对其进行模拟,然后对计算结果进行分析对比,最终表明:随着偏心距增大,构件承载力降低,且当构件绕强轴偏心受压,偏心距在一定范围内时,承载力下降不明显,当构件绕弱轴偏心受压时,承载力随着偏心距增大而迅速降低;随着偏心距加大,构件刚度越小,且当构件绕弱轴偏心受压时,刚度下降比构件绕强轴偏心受压时快。     

隧道预制装配式套拱接头力学性能研究

为研究隧道预制装配式套拱接头力学性能,采用数值模拟和模型试验两种方法,分析装配式套拱接头在不同偏心距和不同螺栓预紧力工况下,其张开量、挠度、接触面应力和螺栓拉力等变化,从而得到平接头在荷载作用下的受力变化规律.研究结果表明:不同偏心距工况下,随着偏心距的增大,接头张开量和挠度随之增大,其变化速度也在逐渐增大.随着水平轴...     

地铁区间盾构隧道衬砌接头的荷载试验

以盾构隧道衬砌接头荷载试验为依据,研究接头强度、受力及变形规律,对衬砌接头抗弯刚度主要影响因素进行分析。研究表明,正偏心荷载作用下接头强度取决于接头局部抗压及抗剪强度,负偏心荷载作用下接头具有足够的承载能力,接头承载力由接缝位移张开量控制;偏心距、轴力、衬垫厚度以及螺栓预紧力对接头抗弯刚度影响较大。     

钢筋混凝土矩形截面在很小偏心受压条件下的截面强度设计计算

<正> 在钢筋混凝土矩形截面小偏心受压构件强度计算中,当偏心距 e_0很小时,截面两端钢筋全部受压,在非对称配筋条件下可以将截面两端的配筋 Ag 和 Ag′的面积按一定关系设计,整个截面的换算重心和偏心距为 e_0的轴力 KN 的作用点重合。这样截面的强度计算可按轴心受压状态进行。     

无侧移钢筋混凝土柱荷载-变形特性及非线性二阶效应

准确计算钢筋混凝土细长柱的附加变形,是分析柱承载力和二阶效应的基础。对于无侧移钢筋混凝土柱,由于荷载作用下柱各截面的非线性发展程度不同,各截面的刚度是不同的,为此将柱划分为多个微段,视单个微段为等刚度,建立微段的变形微分方程。根据微段间的变形协调条件得到微段间变形的关系式,解该关系式构成的非线性方程组,可得到规定荷载下柱的变形曲线和附加变形。在此基础上分析了轴力偏心距、柱长细比等对柱承载力和挠曲变形的影响。分析表明：轴力偏心距和长细比越大,柱承载力越小,挠曲变形越大。对按此方法计算的柱两端偏心距相等时附加变形 长细比曲线和柱两端偏心距不等时等效均布弯矩系数 端部弯矩比值曲线进行拟合,给出计算柱附加变形和等效均布弯矩系数的简化计算式,并与已有的试验结果进行了对比。对比表明,柱两端偏心距相等时附加变形简化计算式的计算结果好于我国GB 50010-2010规范公式的计算结果,柱两端偏心距不等时等效均布弯矩系数简化计算式考虑了偏心距的影响,计算结果好于采用我国规范GB 50010-2010和美国规范ACI 318-08的计算结果。     

约束PEC柱轴力变化规律及影响因素

为考察火灾下相邻构件约束对PEC柱轴力的影响,应用有限元软件ABAQUS建立了标准升温条件下约束PEC柱的数值分析模型,并用试验数据验证该模型.应用模型分析火灾荷载比、轴向/转动约束刚度比、长细比、偏心率对约束PEC柱轴力变化系数的影响规律.分析表明:约束导致柱轴力出现不同程度的增长;轴向约束刚度比、偏心率越大,轴力变化系数的峰值越大;荷载比越大,轴力变化系数的峰值越小;长细比、转动约束刚度比对轴力变化系数影响较小.     

武汉长江隧道管片衬砌结构力学特征模型试验研究

针对武汉长江隧道承受高水压和穿越高渗透性砂性土质的特点,在相似模型试验中专门采用盾构隧道-地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,实现对水压和土压的分别控制加载,完成水土分算和水土合算的不同水土压力场条件下管片衬砌结构力学特征的模型试验,最后对高水压和变水压条件下的管片衬砌结构力学变化规律进行了分析。研究表明,高水压条件下的管片衬砌结构最大正负弯矩、最大变形量和结构偏心矩整体水平均有明显偏小,而平均轴力水平有明显提高;随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大,最大正负弯矩略有增长或基本不变,最大偏心矩明显减小。该研究为武汉长江盾构隧道的衬砌结构设计提供有价值的参考。     

高温下钢管自密实混凝土柱抗火性能试验研究

进行了圆钢管自密实混凝土柱的高温抗火性能试验研究,主要测量钢管表面的温度场、构件轴向变形和跨中侧向位移随时间的变化关系;分析了各种因素对耐火极限和轴向变形、跨中侧向位移曲线的影响规律。     

约束混凝土柱的升降温全过程轴力分析

利用SAFIR程序,开展了约束混凝土柱的升降温全过程轴力分析。考察了轴向/转动约束刚度比、截面边长、荷载比、荷载偏心率、配筋率、升温时间等参数对ISO834标准升降温过程作用下约束混凝土柱的轴力的影响规律,并与单调升温时的相应规律进行了比较。通过对2880种工况的计算分析,建议给出了该类构件轴力变化系数的实用计算方法。研究结果表明:对于轴向/转动约束混凝土柱,无论单调升温还是先升温后降温,轴力变化系数总体都呈现出先逐渐增大而后有所减小或基本保持稳定,最后以较大速率持续降低的趋势,主要区别在于后期单调升温对应的降低速率一般比先升温后降温时更大;对于先升温后降温的轴向/转动约束混凝土柱,转动约束刚度比、柱长和混凝土保护层厚度对轴力变化系数影响较小,而轴向约束刚度比、荷载偏心率和配筋率越大或荷载比和截面边长越小,轴力变化系数的峰值就越大。     

Effect of relative intensity of wind load on the RC column reliability in tall buildings

Wind loads are very important in the design of tall buildings as often the load combinations containing the wind load govern the design. As for reliability, however, because of the higher inherent uncertainty in the wind load in comparison to the gravity load, safety indices decrease as the ratio of wind load to gravity load increases. The safety indices in RC columns depend on the nominal wind to gravity load ratios. Due to the interaction between bending moment and axial force, a single ratio cannot be defined, because the eccentricity is not similar for wind and gravity loads. In this paper, the ratio of wind to gravity loads is considered separately for axial force and bending moments. Unlike conventional approach, here it is assumed that the wind and gravity loads' eccentricities are not equal, and the final load eccentricity used in either the design or the reliability analysis is a function of applied loads. The results demonstrate that the sensitivity of RC columns' safety indices to bending moment ratios is higher than that of axial force ratios. Furthermore, the variation of RC columns' safety indices with a low rebar percentage is very different from RC columns with high rebar percentages. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

非均匀受火下约束型钢混凝土柱力学性能研究

为了解不同受火条件下型钢混凝土柱截面温度场,同时考察受火方式、火灾荷载比、荷载偏心率、约束刚度比等参数对型钢混凝土柱抗火性能的影响,进行了14个包括四面、三面、相对两面、相邻两面、单面受火条件下轴向约束型钢混凝土柱的抗火性能试验。试验结果表明：受火面数量、受火方位对 型钢混凝土柱截面温度分布有显著影响,升温时间相同时,四面受火、三面受火、两面受火、单面受火试件截面相同位置处所经历的最高温度依此降低;距试件表面距离相同时,型钢翼缘外侧受火面温度比型钢腹板外侧受火面温度略高。受火方式、火灾荷载比、荷载偏心率、约束刚度比对升降温全过程下型钢混凝土柱轴向变形和轴力发展有显著影响,试件受热膨胀变形和降温压缩变形随受火面数的增多而增大;轴向膨胀变形随火灾荷载比的增大而减小,随荷载偏心率的增大而增大;荷载比越大,试件由轴向拉伸状态转为轴向压缩状态的时间越短,压缩程度越高。定义试验实测轴力与初始施加轴力的比值为轴力变化系数,四面受火、三面受火、两面受火、单面受火时,试件升降温后期的轴力变化系数依此递减,轴力变化系数峰值随荷载偏心率和轴向约束刚度比的增大而增大,随火灾荷载比的增大而减小。     

变轴压下钢筋砼受弯截面的性能

本文通过试验研究与计算分析,提出了在变轴力作用下钢筋砼受弯截面的强度与曲率变化的一般规律。目前在钢筋砼结构的弹塑性分析中,并不考虑变化着的轴力对曲率的影响且沿用定轴力下的截面破坏准则,这种做法有可能远离实际情况且偏于不安全。     

钢筋混凝土剪力墙拉压变轴力低周往复受剪试验研究

完成了截面纵筋率为3%,剪跨比为1.5的2片钢筋混凝土剪力墙拉压变轴力低周往复受剪试验。当剪力墙反复处于拉剪、压剪受力状态时,剪力墙在拉剪阶段屈服,在压剪阶段发生脆性受压破坏。当承受的拉力较小时剪力墙为大偏心受拉,斜裂缝处竖向和水平分布筋屈服;当承受的拉力较大时剪力墙为小偏心受拉,水平通缝处截面纵筋屈服。剪力墙受压时刚度大,端部纵筋受拉后再受压容易屈曲,因此其抗压剪承载力先于抗拉剪承载力达到峰值,抗压剪承载力因混凝土的受压脆性经过峰值点后迅速下降。与拉剪受力相比,剪力墙在压剪受力时的承载力高、变形小。剪力墙的抗拉剪、抗压剪承载力和抗压剪变形能力随目标轴力幅度的提高而下降。与定轴力受剪试验结果相比,剪力墙在拉压变轴力受剪时的抗拉剪承载力降低,抗压剪承载力未有显著变化。轴拉力不仅会降低剪力墙的抗剪承载力,还会加大剪力墙受拉、受压时抗剪承载力的差异,因此应控制底部剪力墙受拉,并控制墙体受拉水平。     

《钢骨混凝土结构设计规程》讲座之二 钢骨混凝土构件正截面承载力计算

从正截面承载力理论计算方法出发,介绍了《钢骨混凝土结构设计规程》中简单叠加方法 和改进简单叠加方法,对几种方法进行了对比,并通过例题说明了有关计算方法的应用。文中还 介绍了钢骨混凝土柱偏心距增大系数和轴压力限值的计算。