焊接钢筋网约束混凝土柱响应面法分析

本文通过对焊接钢筋网约束混凝土柱承载力进行理论分析,在箍筋约束混凝土柱承载力计算公式的基础上,提出了焊接钢筋网约束混凝土柱承载力计算公式,基于有限元方法对焊接钢筋网混凝土短柱轴心受压性能进行数值研究,并用理论计算结果验证有限元分析模型的正确性;采用响应面法对焊接钢筋网纬线间距s、混凝土强度f、网片经线间距d等结构参数进行优化,得到二次预测模型。结果表明:焊接钢筋网约束混凝土柱承载力模拟值与文献计算值变化趋势一致;s、f及d对承载力和峰值应变均有影响,承载力显著性f>s>d,峰值应变显著性s>d>f;承载力随s和d减小呈梯度逐渐增大的变化趋势增加。     

江苏某项目钢管混凝土柱对接焊施工技术

钢管混凝土柱对接焊是保证钢管混凝土柱施工质量的重要一环。论文通过工程实例,阐述了钢管混凝土柱焊接工艺流程及焊接材料,分析了钢管混凝土柱焊接工艺措施及质量保证措施,并对焊接质量进行了检测,确保了钢管混凝土柱焊接质量,以期为钢管混凝土柱对接焊施工提供借鉴与参考。     

不同方式连接下钢柱-一体式预制混凝土墙组合构件抗震性能试验研究

钢框架与内部混凝土墙形成的组合构件具有优越的抗震性能。为进一步分析钢柱-一体式预制混凝土墙不同方式连接（梁柱刚接与柱边焊接、梁柱刚接与柱边不焊、梁柱铰接与柱边焊接、梁柱铰接与柱边不焊）时的抗震性能,分别对4个不同连接形式的钢柱-一体式预制混凝土墙的1/2缩尺模型进行了低周往复加载试验。得到了该类构件的滞回曲线及骨架曲线,并通过分析各构件的试验现象、承载力、刚度、耗能能力、延性及应变和变形,得出了不同连接形式对该类构件抗震性能及受力机理的影响。试验结果表明：钢柱 一体式预制混凝土墙体呈现三道防线特征,其中混凝土墙板为第一道防线,内斜撑为第二道防线,边框为第三道防线。柱边焊接对构件的承载力、刚度及边框与内墙组合作用的影响最为明显;内支撑对构件的刚度贡献最为显著且对边框与内部墙板组合作用的发挥具有关键作用。节点铰接且柱边不焊的构件位移延性系数可达2.83,可按1/20作为其弹塑性最大层间位移角限值,其他连接方式的构件位移延性系数在1.22～1.53之间,建议按1/100作为其弹塑性层间位移角限值。按位移控制进行设计的结构推荐采用节点铰接且柱边不焊的构件,而按承载力控制进行设计的结构推荐采用节点刚接且柱边焊接的构件。     

不同加载龄期混凝土轴压柱徐变系数研究

就相同加载龄期和不同加载龄期素混凝土柱和钢筋混凝土柱的徐变性能进行试验,并就是否加膨胀剂对索混凝土柱徐变性能的影响进行研究.根据理论公式和实测徐变系数进行了徐变系数公式拟合,对比分析了相同加载龄期和不同加载龄期素混凝土柱和钢筋混凝土柱的徐变性能及是否加膨胀剂对混凝土柱徐变系数的影响.     

植筋混凝土柱延性和耗能能力的试验研究

介绍了4个JGN,RE500结构胶植筋混凝土柱在水平反复荷载作用下的试验现象及结果,并与非植 筋柱进行了比较,探讨了锚固长度、焊接等因素对植筋混凝土柱延性和耗能能力的影响。结果表明,实测轴压 比0.3、锚固长度15d以上的焊接(焊接高度10d)、非焊接植筋混凝土柱具有良好的延性和耗能能力。     

型钢混凝土柱的轴压比限值的研究

目前,型钢混凝土柱作为混凝土柱的主要配置轧制或焊接型钢,其刚度大、承载力强、抗震性能好,故而广泛应用于我国建筑工程,然而,由于科学技术的限制及人们研究重点的不同,型钢混凝土柱的轴压比及其限值仍具有较大争议,进而影响其受力性能和具体使用,因此,本文以型钢混凝土柱为研究对象,论述其轴压比的内在含义,基于此由界限破坏导出型钢混凝土柱轴压比限值的计算公式。     

CSRC柱轴压试验及数值模拟研究

进行了两个混凝土柱试件和四个核心型钢混凝土柱试件的轴压性能试验,研究了配置核心型钢和不同配箍特征对混凝土柱轴心抗压强度和轴向变形性能的影响以及核心型钢与混凝土部分的轴力分配规律,试验结果表明,配置核心型钢可以有效提高混凝土柱的承载能力及变形能力。     

焊接H形钢部分包裹高强混凝土柱抗震性能试验研究

以混凝土工作系数为参数,研究部分包裹高强混凝土柱(PEC柱)的抗震性能,对6根焊接H形钢部分包裹高强混凝土柱进行低周反复荷载试验。结果表明:不同设计参数下PEC柱的柱顶荷载-位移滞回曲线均为饱满的梭形,在柱翼缘厚度不变的情况下,混凝土工作系数从0.36提升至0.39时,PEC柱的极限荷载提升了7.5%,最大水平位移变化不大;混凝土工作系数从0.39提升至0.44时,PEC柱的极限荷载提升了2.1%,极限位移减小了16.98%,这是由于高强混凝土的脆性导致的。混凝土强度不变,混凝土工作系数从0.40减至0.36,PEC柱位移延性系数增加36.97%,改变翼缘厚度,降低混凝土工作系数对PEC柱的延性提升较为明显。位移角为1/35时,PEC柱承载力退化系数在0.95～0.99之间,位移延性系数在3.61～4.25之间,仍能保持良好的承载性能,且耗能系数均在2.0以上。此种PEC柱有良好的耗能能力和抗震性能,适用于抗震设防区的建筑结构中。     

考虑初应力影响的圆钢管混凝土柱抗震性能研究

由于钢管混凝土特殊的施工模式以及管内混凝土的长期收缩徐变,使得其实际工作的应力状态和常规实验室条件下的单次加载存在明显不同,在一定程度上可以简化为钢管的初应力问题。为了探究钢管初应力对钢管混凝土柱抗震性能的影响,完成了6根圆钢管混凝土柱单调加载和低周反复加载试验,分析了钢管初应力度对试件破坏形态、骨架曲线和滞回曲线的影响规律;在此基础上,分别采用实体模型和纤维模型对考虑钢管初应力影响的钢管混凝土柱的抗震性能进行有限元模拟。结果表明:钢管初应力对钢管混凝土柱的推覆性能影响明显,初应力越大,钢管混凝土柱承载力越低;钢管初应力对其抗震性能影响不明显,仅使得滞回曲线在加载初期刚度降低,随着循环次数的增加,钢管初应力的影响越来越小。该研究可为考虑施工及服役过程影响的钢管混凝土柱抗震性能评估提供参考。     

焊接H型PEC组合短柱轴心受压试验研究

为了研究这种新型组合柱的受力性能,对9个焊接普通H型钢部分包裹混凝土组合短柱进行了轴压试验,试验主要考虑含钢率、翼缘宽厚比、横向系杆间距等对柱子的极限承载力的影响。通过分析得出,在不同含钢率下,影响PEC短柱承载力的因素。同时含钢率大小直接影响柱极限承载能力。     

带斜拉肋方钢管混凝土短柱轴压性能有限元分析

为改善方钢管对核心混凝土的约束效应和薄壁钢管混凝土柱的受力性能,提出了带斜拉肋方钢管混凝土柱,其中斜拉肋通长并焊接于钢管两邻边的三分点处。基于有限元软件ABAQUS,对带斜拉肋的方钢管混凝土短柱的轴压受力性能进行了精细化模拟,分析了斜拉肋的设置与否、钢管宽厚比、混凝土强度、斜拉肋厚度、钢材强度、斜拉肋与钢管之间焊缝间隔长度及斜拉肋孔径、间距对轴压力学性能的影响。结果表明:设置斜拉肋可使方钢管混凝土短柱的轴压承载力平均提高14.9%左右,并使方钢管对核心混凝土的约束效果增加,即组合作用系数从1.031平均增加到1.103,尤其可以明显改善大宽厚比方钢管混凝土柱的轴压承载力及组合作用;采用较薄厚度的斜拉肋,可使短柱的组合作用更好,并能充分发挥材料的性能。     

Finite element analysis on axial loading behavior of stub columns of square concrete-filled steel tube with diagonal ribs

为改善方钢管对核心混凝土的约束效应和薄壁钢管混凝土柱的受力性能,提出了带斜拉肋方钢管混凝土柱,其中斜拉肋通长并焊接于钢管两邻边的三分点处。基于有限元软件ABAQUS,对带斜拉肋的方钢管混凝土短柱的轴压受力性能进行了精细化模拟,分析了斜拉肋的设置与否、钢管宽厚比、混凝土强度、斜拉肋厚度、钢材强度、斜拉肋与钢管之间焊缝间隔长度及斜拉肋孔径、间距对轴压力学性能的影响。结果表明：设置斜拉肋可使方钢管混凝土短柱的轴压承载力平均提高14.9%左右,并使方钢管对核心混凝土的约束效果增加,即组合作用系数从1.031平均增加到1.103,尤其可以明显改善大宽厚比方钢管混凝土柱的轴压承载力及组合作用;采用较薄厚度的斜拉肋,可使短柱的组合作用更好,并能充分发挥材料的性能。     

钢筋混凝土柱绕丝加固的试验研究

通过绕丝加固钢筋混凝土柱的试验,研究加固后的钢筋混凝土柱的工作性能,分析了柱体在荷载作用下,纵筋、混凝土、体外绕丝各自的受力性能,比较了不同的绕丝间距及加载偏心距对加固柱性能的影响,着重分析了绕丝法对柱的极限承载力和延性的影响.     

轴压作用下矩形钢管混凝土柱性能研究

为对比分析设置不同传力构件对矩形钢管混凝土柱在轴压作用下共同工作性能的影响,在钢管壁内侧设环向加劲肋和栓钉,不考虑钢管壁与核心混凝土间的摩擦粘结作用,利用有限元软件ABAQUS,进行轴压作用下矩形钢管混凝土柱共同工作性能研究分析。结果表明,在矩形钢管混凝土柱楼层节点区钢管壁内设环向加劲肋和栓钉,混凝土浇筑理想施工情况下,可以将作用在钢管壁上的部分外荷载传递于核心混凝土,迫使混凝土参与部分工作,改善了矩形钢管混凝土柱的受力性能,且栓钉作用较小。     

装配式建筑中预制混凝土管柱的研究与展望

回顾了预制混凝土管柱的研究历程,根据受力时工作机理的不同,将预制混凝土管柱分为预制混凝土空心管柱和预制混凝土组合管柱。对国内外有关预制混凝土管柱基本受力性能、抗震性能和相关节点及体系的研究现状和最新进展进行了综述和分析。结合目前预制混凝土管柱研究与应用中尚存在的问题,对今后研究重点和发展趋势做了展望,并指出基于预制混凝土管柱的特点和优势,研发各种新型装配式结构体系对促进我国装配式建筑体系的发展具有重要意义。     

焊接钢筋网研究应用的新进展

采用焊接钢筋网具有易于控制尺寸 ,提高施工质量 ,减少工时消耗 ,缩短工期等优点。近年来 ,其研究应用已扩展到混凝土梁、柱等构件中 ,在已有试验的基础上 ,对配置焊接钢筋网的混凝土梁、柱等构件中钢筋网的锚固、钢筋网对裂缝的控制作用、构件的延性及承载力 ,以及焊接钢筋网在采用环氧涂层后的粘结与锚固性能等内容进行了进一步的综合分析研究 ,得出了相应的结论及建议     

矩形钢管混凝土柱-H型钢梁节点抗震性能试验研究及有限元分析

以天津泰达广场CBD工程A、B区超高层项目为背景,进行了不同连接方法的6个足尺矩形钢管混凝土柱-H型钢梁节点试件拟静力试验,分析了试件的破坏特征、承载力、延性、耗能能力、刚度退化、强度退化等性能。结果表明：在保证焊接及安装质量的前提下不同连接方法节点均具有较高的承载力及良好的抗震性能;在梁翼缘两侧焊接加强板有利于节点承载力的提高,矩形钢管中填充混凝土有利于减小节点核心区的剪切变形,提高节点的强度及刚度。利用ANSYS 10.0软件对试件在循环荷载作用下的滞回性能进行非线性模拟计算,并将理论分析结果与试验结果进行对比。对比结果表明,非线性有限元分析得出荷载-位移曲线与试验结果吻合较好,矩形钢管混凝土柱-H型钢梁节点均具有良好的耗能能力。     

冷弯薄壁方钢管混凝土梁柱节点抗震性能试验研究北大核心CSCD

冷弯薄壁型钢结构房屋中杆件壁板较薄,梁柱节点连接区域常发生柱板件被拉裂现象。向薄壁柱内灌入低强度混凝土,可有效提高梁柱节点抵抗外荷载的能力。开展4种类型共8个节点在不同轴压比下的低周往复加载试验,探讨节点抗震性能。结果表明:普通空钢管柱焊接节点破坏前所经历的循环次数较少,节点域部位焊缝及焊缝附近板件发生断裂;加腋节点极限承载力比普通焊接节点提高很多,耗能能力较强,破坏时加腋端梁截面局部屈曲,其承载力比螺栓贯穿式节点承载力高;钢管混凝土柱直接焊接节点在一定程度上抑制了节点域柱板件断裂,螺栓贯穿式节点梁端板件发生断裂和梁与端板连接的焊缝也被拉裂;轴压比对空钢管柱节点的抗震性能影响较大,但对钢管混凝土柱节点影响较小。     

拉筋接触方式对高轴压比钢管混凝土柱抗震性能影响试验研究

高轴压比下的钢管混凝土柱抗震性能较差,端部拉筋能够有效提高钢管混凝土柱的抗震能力,但拉筋与钢管壁焊接施工困难,不利于工程应用。为了研究拉筋笼与钢管壁间接触方式对钢管混凝土柱整体抗震性能的影响,通过对2个圆形和4个方形截面高轴压比端部带拉筋的钢管混凝土柱进行水平低周往复荷载作用下的试验研究,分析不同接触方式对其破坏形态、滞回耗能能力、骨架曲线、弹性刚度、承载力、延性系数、刚度退化和残余变形率的影响规律。结果表明：拉筋笼与钢管内壁焊接能够加强拉筋和钢管对混凝土的约束作用,从而增加构件的整体刚度。同时,塑性铰处钢管鼓曲幅值与局部屈曲长度明显降低,因此获得了更高的弹性刚度、承载力和滞回耗能能力;外径尺寸和其他设计参数相同时,常用拉筋笼约束方式下方钢管混凝土柱比圆钢管混凝土柱具有更大的抗弯刚度、承载力和塑性耗能能力,且破坏时始终表现为塑性压铰,而带拉筋圆钢管混凝土柱在破坏后往往由塑性压铰转变为拉铰。     

斜向受力十字形钢管混凝土柱抗震性能试验研究

为研究十字形钢管混凝土柱在斜向受力下的抗震性能,以加载角度(0°和45°)、混凝土强度等级(C50和C70)、轴压比(0、0.25和0.5)以及是否设置加劲肋为试验参数,进行了9根十字形钢管混凝土柱在往复荷载作用下的试验研究,获得了柱的破坏形态、水平荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、延性、累积耗能、变形等特性,分析了不同参数对柱抗震性能的影响规律。并建立了十字形钢管混凝土柱的有限元模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好。试验结果表明:十字形钢管混凝土柱具有较好的滞回性能,所有柱的位移延性系数均高于3.5;轴压比对十字形钢管混凝土柱的抗震性能影响较大,轴压比越大,柱承载力越低,刚度退化越快,延性和耗能能力也越差;随着混凝土强度的增加,柱承载力增加,轴压比较大时,混凝土强度越高,延性下降越明显;内部间断焊接加劲肋的柱比未设置加劲肋柱的承载力提高约8%,但延性和耗能能力提高不大;加载角度为45°柱的滞回性能稍优于0°的柱。