方形、矩形钢管高强混凝土受弯构件的理论分析与试验研究

基于从试验中剥离出来的混凝土和钢材的应力 -应变关系 ,采用数值分析的方法对方形、矩形截面钢管混凝土受弯构件的力学性能进行了分析。同时 ,进行了 6根方形、矩形钢管高强混凝土受弯构件的试验研究 ,研究构件纯弯段的受力性能 ,并与理论分析结果进行了对比 ,发现两者吻合较好。在此基础上 ,利用程序分析了钢材的屈服强度、混凝土强度、含钢率、截面长宽比对构件抗弯性能的影响。最后给出了受弯构件的典型曲线     

高强混凝土受弯构件延性的截面宽度效应

研究截面宽度对高强混凝土受弯构件性能的影响。混凝土立方体强度达 118MPa的受弯构件试验表明 :开裂荷载、屈服荷载和最大荷载与构件截面宽度成正比 ,构件的截面宽度越大 ,其极限转角、挠度延性及压区混凝土极限压应变也越大。     

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。     

钢管混凝土叠合构件受弯性能分析

通过10根钢管混凝土叠合构件的受弯试验,研究了其抗弯性能;分别用极限平衡法和条带法计算了试件的受弯承载力,用条带法计算了试件截面的弯矩-曲率全曲线,计算结果与试验结果符合;根据试验结果,钢管混凝土叠合构件截面的弯矩-曲率关系曲线可简化为三折线,并给出了用弯曲刚度表示的三折线的方程。     

基于ABAQUS的方钢管再生混凝土受弯构件的承载力分析

用有限元分析软件ABAQUS对已知试验进行模拟以验证模型的正确性,在此模型基础上取不同的几何参数和材料参数进行模拟以得出方钢管再生混凝土受弯构件的承载力计算方法。模拟所得到的跨中弯矩-应变曲线及弯矩-挠度曲线和试验结果较为吻合,证明了模型的正确。在不同参数下的非线性分析所得曲线和试验结果大致趋势相同。通过对方钢管再生混凝土梁的有限元分析,得出了在不同再生混凝土取代率、截面抗弯模量、混凝土抗压强度、钢管壁厚的条件下的方钢管再生混凝土受弯构件的承载力公式。     

钢管煤矸石混凝土受弯构件的受力全过程分析

对具有不同含钢率的 6根钢管煤矸石混凝土受弯构件进行了试验研究 ;利用钢管煤矸石混凝土组合材料及钢材的本构关系 ,采用数值积分方法对构件的受弯全过程进行了详细的理论分析 ;将理论分析与试验研究的结果进行了对比 ;为研究钢管煤矸石混凝土偏心受压构件的力学性能奠定了良好的基础 ;对煤矸石的再利用、节约砂石不可再生资源、保护环境具有重要意义     

GFRP管-混凝土-钢管受弯构件非线性分析

为进一步研究GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的受力性能,对其在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析.采用平截面假定的纤维模型法,编制了GFRP管-混凝土-钢管组合构件的抗弯承载力计算程序.利用该程序计算得到弯矩-曲率、荷载 变形关系曲线,以及混凝土强度、空心率及GFRP管及内钢管厚度等因素对GFRP管-混凝土-钢管组合构件荷载-变形曲线的影响.研究表明,荷载-变形曲线可分为弹性、弹塑性和塑性三个阶段,空心率对极限荷载的影响比较显著,GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的承载力随着GFRP管和钢管管壁厚度的增加而增加,随着混凝土强度等级的提高而增大,随着空心率的增大,其相应变小.     

T形钢管混凝土受弯构件徐变效应分析

钢管混凝土组合结构中,混凝土徐变效应影响较为明显.采用多轴应力状态下的徐变理论,建立分别考虑中和轴在钢管混凝土内和中和轴在T形梁内的受弯构件理论计算公式,分析其影响因素.研究表明:钢管的厚度、初始弯矩以及混凝土的强度等级对T形钢管混凝土受弯构件徐变效应产生影响.徐变效应随着钢管厚度增大而减弱、初始弯矩增大而增强,而混凝...     

钢填充混凝土组合形式用于受弯构件的力学性能

钢填充混凝土是一种较新的组合形式。本文对其用于受弯构件时的Ｕ形薄壁钢填充混凝土梁的力学性能进行了研究，运用混凝土缝开展及钢与混凝土之间粘结应力的机理分析了作为梁中一类重要板件的隔板的受力，力学模型的建立考虑了钢与混凝土之间相对滑移及钢材的塑性发展，同时引入应变分布偏离的概念来修正平截面假定，采用受力阶段划分及各极限状态确定的分析方法得出了各极限状态弯矩值，并推导了考虑钢与混凝土之间相对滑移的挠曲方     

方钢管混凝土柱-穿筋钢梁节点有限元分析

基于大型有限元分析软件ABAQUS,研究在低周反复荷载作用下新型钢管混凝土结构节点——方钢管混凝土柱与钢梁的穿筋节点的力学性能,并将计算值与试验值进行对比,验证非线性分析方法的有效性。建立同时考虑几何非线性、材料非线性的有限元分析模型,分析在低周往复荷载下该节点的破坏模式、承载力、延性及耗能能力等。计算值与试验值吻合度较高,验证了有限元分析模型的准确性,并进一步分析了该节点的力学性能。计算结果发现滞回曲线饱满,位移延性系数理论值介于3.79~4.91,耗能比理论值均大于0.9。新型穿筋节点传力路径明确,延性及耗能能力较好,有限元分析模型能够较好地模拟该节点的力学性能,为进一步研究和改善该节点提供更方便、经济的方法。     

钢管混凝土柱局部承压下的有限元分析

在理论分析的基础上,采用有限元软件ANSYS对钢管混凝土柱局部承压的力学性能和工作机理进行分析.观察并研究了钢管混凝土短柱在轴心压力作用下纵向力与纵向应变关系、破坏机理等,发现钢管混凝土的外钢管对混凝土有明显的约束作用,可提高整体的局部承压强度.     

方钢管混凝土穿芯高强螺栓-端板节点滞回性能研究

对3个方钢管混凝土柱穿芯高强螺栓-端板节点试件进行了伪静力试验研究。采用有限元程序ANSYS对节点进行了循环荷载作用下的三重非线性有限元分析,研究了轴压比、混凝土强度、高强螺栓预拉力、端板厚度及端板加劲肋等因素对节点滞回性能的影响。结果表明,轴压比和混凝土强度对节点滞回性能影响较小,减小高强螺栓预拉力将显著降低节点的耗能能力,端板加劲肋和端板厚度对节点性能有明显的影响,但设置加劲肋比增加端板厚度对改善节点性能更有效。试验与计算结果表明,穿芯高强螺栓-端板节点具有很好的强度、刚度、延性和耗能能力。     

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。     

大跨度钢管混凝土拱桥空间有限元分析

以益阳茅草街大桥为例,采用大型有限元分析软件ANSYS,对钢管混凝土拱桥的成桥状态进行了静力和动力分析,并比较了考虑施工过程的结构分析方法和不考虑施工过程的简化结构分析方法的异同,得出如下结论：在对钢管混凝土拱桥进行成桥状态静力计算时,两种结构分析方法得出的结构内力基本相同,但是结构位移相差很大,不考虑施工过程的简化结构计算方法并不能完全代替考虑施工过程的结构分析方法;在进行成桥状态动力计算时,两种结构分析方法的计算结果基本一致,简化方法完全可以代替复杂的考虑施工过程的结构分析方法。     

方钢管混凝土柱-钢梁T形件连接节点耐火性能数值分析

为研究方钢管混凝土柱-钢梁T形件连接节点的耐火性能,通过验证已有试验,在模型可靠的基础上,建立了节点在钢梁下翼缘以下区域受火及钢梁上翼缘以上区域受火两种工况下耐火极限有限元计算模型.分析了在两种受火工况下柱端火灾荷载比、梁端火灾荷载比、梁柱线刚度比对节点耐火极限、破坏模态的影响.结果 表明:当节点钢梁下翼缘以下区域受火...     

高温下钢管混凝土柱耐火性能分析

在合理确定火灾下钢管混凝土柱受火模型的基础上,假定钢管与混凝土完全接触,采用增大混凝土比热的办法解决混凝土中温度滞后的现象,考虑高温下材料力学及热工性能的变化特性、混凝土瞬态热应变的影响,运用有限元程序ansys,对钢管混凝土耐火性能进行理论分析,计算结果与试验结果吻合较好。此项研究为深入了解钢管混凝土柱的耐火极限和高温下的力学性能创造了条件。     

钢管混凝土梁柱长圆孔高强螺栓节点抗震性能有限元分析

国内某高铁火车站地下地铁站结构,采用钢管混凝土柱和普遍钢筋混凝土梁结构形式.节点拟采用传统的焊接节点和长圆孔变型性高强螺栓节点两种方案.文章通过有限元软件对这两种节点方案在地震作用下的延性变形能力、滞回性能、耗能能力、塑性转角等进行分析与对比.有限元分析结果表明,螺栓节点拥有较好的延性性能和抗震性能.     

HRB400Mpa钢筋陶粒混凝土受弯梁性能试验及其非线性有限元分析

采用有限元法对陶粒钢筋混凝土梁进行非线性分析,是对有限的试验研究的有效补充和进一步深入探讨。根据陶粒混凝土梁的试验结果,建立了合理的三维有限元模型,对陶粒混凝土梁的抗弯性能进行了非线性有限元分析。计算得到的开裂载荷、极限载荷和载荷-挠度曲线与试验吻合较好,可以有效地模拟陶粒混凝土梁的抗弯性能。基于已建模型,可通过改变材料种类、配筋率、陶粒混凝土强度和钢筋屈服强度等参数,以进一步研究陶粒混凝土梁的抗弯性能规律。