在双向偏压作用下钢筋混凝土异形构件的非线性分析

基于双向偏压作用下钢筋混凝土异形截面构件的材料非线性和几何非线性 ,提出一种新的简便可行的截面积分分析方法 ,由此推导出异形截面构件的割线、切线刚度计算公式。用该法对在双向偏压作用下钢筋混凝土异形截面构件进行了全过程非线性分析 ,分析结果与试验数据吻合较好     

L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱双向压弯稳定性试验研究

对L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱进行了双向压弯试验,分析了在双向压弯荷载作用下偏心距的变化对L形异形柱的竖向应变、侧向挠度、各单肢柱柱中截面的横向应变以及连接钢板的竖向应变等参数的影响。结果表明,在双向压弯荷载作用下,L形异形柱的极限承载力随着偏心距的增大而降低;连接钢板对各单肢柱的约束作用较强,保证了L形异形柱的整体性,各单肢柱可以协同变形。研究结果为后续L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱其他受力性能的研究提供了参考。     

四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一，因其型钢翼缘外露，故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能，以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱，开展了恒载升温试验，得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限，并分析其温度场分布与变形规律。研究结果表明：随着火灾下截面损伤增加，L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态，十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态；在上端球铰和下端单向铰边界条件下，L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳，T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳，十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳；在轴压比为0.4、没有防火保护条件下，L形截面PEC柱耐火极限为41 min, T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时，十字形截面PEC柱耐火极限降低了28.7%。借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法，对异形截面PEC柱高温承载力进行计算，计算结果偏保...     

H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱偏压性能研究

为提升方钢管混凝土组合异形柱加工制作的便捷性与精度、减小焊接对板件变形的影响，提出了新型H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱(LCFST-H),并研究其偏压荷载下的力学性能。设计了两个试件进行偏压加载试验，建立计算模型开展有限元分析。在验证有限元模型准确性的基础上，分析了H型钢连接板尺寸、方钢管截面尺寸、柱高度等参数对组合异形柱偏压受力性能的影响。结果表明：构件破坏形式为整体弯曲失稳与局部屈曲破坏，达到极限承载力后，单肢柱之间仍能通过H型钢连接板很好地协同工作，具备一定承载能力，体现出较高的延性性能。方钢管截面尺寸和柱高度对其偏压性能影响较大。结合相关规范，给出了H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱单向偏压承载力计算公式，公式计算结果与有限元结果吻合较好。     

异形柱框架结构的受力性能研究

从理论上分析了异形柱框架结构的扭转问题,建立异形柱框架结构的实体模型,分析其中的L形截面柱的受力性能。结果表明,在水平荷载(地震作用或风荷载)作用下,异形柱框架结构的抗扭性能良好;结构对称时,在单向水平荷载作用下,L形截面柱主要发生平行于水平荷载方向的位移,截面无扭转,且符合平截面假定,但L形截面柱的受力却是双向偏压,且截面中性轴沿柱高旋转变化。     

型钢混凝土异形柱双向抗剪承载力分析

在试验基础上对SRC异形柱双向抗剪承载力进行了研究,得出型钢混凝土异形柱双向抗剪承载力与荷载作用方向关系曲线,对不同截面型钢混凝土异形柱双向抗剪承载力进行了分析,以期明确了三种截面异形柱单双向抗剪承载力的大小关系。     

带约束拉杆L形钢管混凝土短柱偏压试验研究

在钢板中部设置具有约束钢板外凸变形作用的水平拉杆,是改善异形钢管混凝土柱力学性能的有效方法。通过8个带约束拉杆L形钢管混凝土偏压短柱试件的试验研究,分析了不同约束拉杆设置、偏心率以及荷载角下带约束拉杆L形钢管混凝土短柱的偏压性能。试验结果表明：约束拉杆延迟了钢管局部屈曲的发生,有助于L形钢管混凝土偏压短柱的承载力和延性的提高;临近或达到极限承载力后近力侧拉杆和钢管对核心混凝土的约束作用明显;偏心受压下该柱的截面应变符合平截面假定。基于带约束拉杆L形钢管内核心混凝土的等效单轴本构关系,利用纤维模型法对试件偏压极限承载力进行计算,计算结果与试验结果吻合良好。利用该数值方法对带约束拉杆L形钢管混凝土短柱的偏压性能进行参数研究。分析结果表明：钢材屈服强度、含钢率越大,N/N_u-M/M_u相关曲线向内收拢;混凝土强度和拉杆约束系数越大,N/N_u-M/M_u相关曲线向外凸出。图12表4参11     

钢骨混凝土异形柱正截面承载力研究

采用数值积分的方法编写了钢骨混凝土异形柱在单、双向偏心受压时的正截面承载力计算程序。并对收集到的试验数据进行了数值计算,验证了程序的正确性。通过对钢骨混凝土T、L、十字形截面柱在不同的混凝土等级、配钢率、配筋率以及不同的荷载角情况下的计算,得出了影响钢骨混凝土异形柱正截面承载力的因素及变化规律。     

异形柱双偏压构件正截面承载力试验及设计方法研究

本文对１０根Ｌ形、４根Ｔ形和４根十形截面钢筋混凝土双向偏压构件进行了试验研究,在此基础上,编制了异形柱极限 承载力电算程序进行理论计算,电算结果与试验结果符合较好。同时提出了无量纲形式的承载力相关曲线,该曲线可以对异形 柱双偏压构件进行配筋设计和承载力验算,其优点是一个无最纲形式的相关曲线包含了多个有量纲形式相关曲线（Ｎ－Ｍ和 Ｍｘ－Ｍｙ）,是对目前有量纲相关曲线的一个改进,并介绍了用此曲线进行截面设计和承载力验算的步骤和算例。     

L形截面钢骨混凝土柱正截面承载力试验研究

为探索一种承载力高且便于施工的钢骨混凝土异形柱, 研究其破坏的一般规律和极限承载力,进行了3根以粗钢筋和型钢为钢骨的不等肢L形截面混凝土柱试件在双向偏心压力作用下的试验.试验得到试件中的钢骨及混凝土在不同荷载时的应变、裂缝开展情况以及极限承载力等相关数据.表明在双向偏心压力作用下,这种柱子破坏过程与普通钢筋混凝土构件相似,横截面平均应变符合平截面假定,极限承载力比相同截面普通钢筋混凝土异形柱有显著提高;粗钢筋作为钢骨可以有效利用钢筋与混凝土的粘结力,不必在钢骨间设置钢腹杆.粗钢筋作为钢骨便于施工.     

钢-混凝土组合构件非线性分析

采用三次多项式分段模拟混凝土、钢筋和型钢材料的非线性本构关系 ,以平截面假定为基础 ,推导出双向偏压钢筋混凝土、钢骨混凝土及钢 -混凝土组合构件截面非线性分析通用公式 ,得到的截面割线、切线刚度矩阵是线性与非线性刚度矩阵的叠加。应用标准有限元方法和截面非线性刚度矩阵 ,推导出梁单元刚度表达式。所得到的表达式含义清晰、计算简便 ,分析结果与实验结果吻合很好     

异型截面钢筋混凝土双向偏心受压构件正截面承载力的实用计算方法

在计算出 3种等肢对称异型截面双向偏心受压构件正截面承载力的N -Mx-My 相关曲线的基础上 ,用约束方程来逼近这些相关曲线 ,并引入反映截面尺寸对相关曲线影响的修正系数。通过约束方程可以把异型截面双向偏心受压构件的正截面承载力计算转化为单向偏心受压构件来计算。该约束方程形式简单 ,便于工程应用且具有较高的计算精度 ,既可用于截面设计又可用于截面复核。     

用截面高斯积分法研究L形柱轴压比限值

基于平截面假设和大小偏压界限理论,采用截面高斯积分法,对L形柱当肢长厚比小于2.5时不同荷载角、不同肢长厚比情况下的轴压比限值进行数值分析,得出以下主要结论:不同荷载角作用时轴压比限值不同;肢长厚比越大,轴压比限值越小。设计L形柱时应满足最不利荷载角时的轴压比限值要求,且肢长厚比不宜过大。     

螺旋筋增强外包型钢混凝土柱偏压性能

为了研究螺旋筋增强外包型钢混凝土柱的偏压受力性能,设计并制作了22个试件(其中螺旋筋增强外包型钢混凝土柱试件19个和外包型钢混凝土柱对比试件3个)并进行偏心受压静力加载试验,观察试件的破坏过程,剖析失效机理,获取了其荷载 挠度曲线、荷载 应变曲线、截面应变分布和刚度退化曲线,并分析了箍筋间距、偏心距、径长比（D/a,D为螺旋筋约束直径,a为柱截面边长）、长径比、缀板间距、角钢配钢率和纵筋直径等参数对其承载力和抗弯刚度的影响。研究结果表明：相比外包型钢混凝土柱,螺旋筋增强外包型钢混凝土柱在破坏时混凝土的压溃剥落程度更小,荷载 挠度曲线下降段更为平缓;截面内型钢的环向应变呈线性分布,螺旋箍筋的应变呈非均匀分布;螺旋筋增强外包型钢混凝土柱的偏压承载力和抗弯刚度相比外包型钢混凝土柱分别提高了4%~25%和13%~39%;偏压承载力及抗弯刚度均随着箍筋间距、缀板间距、偏心距和长径比的增大而提高,随径长比的减小而降低;刚度退化速率随着螺旋箍筋间距、缀板间距和径长比的增大而提高。     

偏心受拉钢筋混凝土构件截面强度分析研究

根据平截面假定和《混凝土结构设计规范》(GBJ10 89)所规定的基本原则 ,考虑不同的受力情况 ,分别对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面强度进行了分析。对按规范公式计算的结果与根据平截面假定计算的结果进行了比较 ,同时还分析了受拉区配筋率和受压区配筋率对钢筋混凝土偏心受拉构件正截面破坏形式和弯矩 -纵向拉力相关曲线的影响。结果表明 :增加受压区配筋率和受拉区配筋率均可增大m -n相关曲线所包围的面积 ,提高钢筋混凝土偏心受拉构件的承载能力。根据受压区配筋率、受拉区配筋率和纵向拉力位置的不同 ,钢筋混凝土偏心受拉构件的破坏形式也不同。对于小偏心和大偏心的适筋破坏形式 ,规范公式精度较好 ,但对超筋破坏形式 ,规范公式误差较大 ,且偏于不安全。     

钢筋砼柱的轴压比限值

本文从大、小偏心受压构件截面的界限破坏条件出发，导出了对称配筋矩形截面柱和圆形截面柱轴压比限值的计算公式，同时也给出了有箍筋约束的矩形截面柱轴压比限值的计算公式。最后，对钢筋砼柱抗震设计中的柱轴压比限值提出了设计建议。     

我国规范与CEB规范建议的本构关系对钢筋混凝土正截面分析的影响

利用双向弯压作用下钢筋混凝土任意截面分析公式 ,用我国现行规范及CEB规范建议的混凝土受压本构关系进行正截面分析。分析结果表明 ,两种混凝土本构关系表述的差异对正截面极限承载力影响不大 ,截面分析的弯矩 -曲率曲线的上升段基本重合、下降段略有差别。由两种混凝土本构关系分析的截面极限承载力与试验结果吻合均较好。     

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:...     

型钢混凝土柱设计方法与施工工艺研究

为探索型钢混凝土柱的设计方法与施工工艺,分别对轴心受压、偏心受压的正截面承载力和斜截面承载力进行分析,给出了建议的承载力计算公式,并绘制了实用的简化型钢混凝土柱表供设计使用;对型钢混凝土柱的保护层厚度、最小配箍率、轴压比进行了研究,从构造要求上对型钢混凝土柱的抗震性能进行控制;同时,总结了型钢混凝土柱的关键施工工艺,并对施工中可能遇到的钢筋冲突问题给出了建议。