方钢管超高强混凝土短柱轴压性能数值模拟分析

通过有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立方钢管超高强混凝土短柱轴心受压非线性有限元计算模型,研 究了构件受力行为,分析了混凝土强度、含钢率及钢材屈服强度对核心混凝土纵向应力－应变关系以及 构件承载力的影响。结果表明:构件均为强度破坏,方钢管超高强混凝土短柱轴心受压全过程主要分为 弹性段、弹塑性段、下降段、平稳段四个阶段;混凝土强度及含钢率对核心混凝土纵向应力－应变关系曲 线影响较大,钢材屈服强度对其影响不明显;提高混凝土强度、增大含钢率和提高钢材屈服强度均能显 著提高构件承载力,但构件延性随混凝土强度增加而降低,钢材屈服强度对构件延性影响不明显。     

钢管超高性能混凝土短柱轴心受压应力-应变关系试验研究

为研究钢管超高性能混凝土短柱轴心受压性能,通过改变钢管壁厚,设计５组共计１５个试件,采用静力试验研究试件应力-应变曲线及破坏模式,分析钢管壁厚对轴压性能的影响规律。试验结果表明,试件均为强度破坏;钢管超高性能混凝土短柱轴心受压全过程主要分为弹性段、弹塑性段和平稳段三个阶段;混凝土强度和钢管壁厚对试件应力-应变关系曲线影响较大;提高混凝土强度和钢管屈服强度均能显著提高试件承载力。基于试验,提出钢管超高性能混凝土轴压短柱计算公式。     

方钢管约束型钢超高强混凝土轴压短柱的力学性能

对８根钢管约束型钢超高强混凝土短柱和１根钢管约束型钢高强混凝土短柱进行了轴压试验研究。分析了钢管壁厚、型钢截面形式、钢管屈服强度、混凝土强度对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:试件的极限承载力随着钢管屈服强度、钢管壁厚、混凝土强度提高而增大；钢管壁厚不同而其他条件相同时，钢管宽厚比为４５时极限承载力提高率最大；钢管宽厚比小于４５时，随着钢管屈服强度的提高，试件极限承载力提高不明显；在Ｉ、Ｘ、Ｏ三种配骨形式中，配Ｏ型钢骨的试件极限承载力最高，即Ｏ型钢骨对试件产生的附加约束最大。     

圆钢管含粗骨料超高性能混凝土短柱轴压承载力的正交分析

利用正交试验法分析了钢管外径、钢管壁厚、钢材强度和混凝土强度对圆钢管含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate, UHPC-CA)短柱轴压承载力的影响。结果表明:各因素对圆钢管UHPC-CA短柱轴压承载力的影响由大到小依次为钢管外径钢材强度钢管壁厚混凝土强度;轴压承载力随钢管外径、钢管壁厚和钢材强度的增加而升高,随UHPC-CA强度的增加呈现先略有降低后逐渐增长的趋势,随套箍系数的增加而提升;随着径厚比的增加,Q235钢短柱的轴压承载力降低,而Q345钢、Q390钢短柱的轴压承载力升高。     

钢管再生混凝土轴压短柱受力性能有限元分析

为研究钢管再生混凝土短柱轴心受压力学性能,以试验为基础,利用ABAQUS建立非线性有限元分析模型,模拟试验实测荷载-轴向应变曲线,验证有限元分析模型的有效性。以再生混凝土强度、钢管壁厚、钢材强度及再生粗骨料取代率为参数,设计5个钢管再生混凝土轴压短柱进行分析,建模时考虑了钢管对核心再生混凝土的约束作用,分析各参数对试件荷载-轴向应变曲线的影响。研究表明:随再生混凝土强度的提高,钢管壁厚的增加,钢材强度的增大,能有效增强钢管再生混凝土短柱的极限承载力和变形能力。更多还原     

碳纤维钢骨－钢管混凝土柱抗震性能研究

针对目前钢管混凝土特性,研究了碳纤维钢骨－钢管混凝土柱在循环荷载作用下的力学性能, 制作3个试件进行拟静力试验,并利用有限元软件,分析不同混凝土强度、碳纤维层数、轴压比以及钢管 直径因素对柱的受力影响情况进行模拟。结果表明:随混凝土强度在一定范围内的提高,结构承载力提 高;碳纤维层数的增多,对构件初期刚度影响不大,极限荷载值有所提高;构件的轴压比在一定范围内越 大,试件的极限承载力降低,试件后期越容易出现快速破坏;构件内部钢管直径变大,构件的极限承载力 有所提高。综合看出碳纤维钢骨－钢管混凝土柱有较好的延性,具有良好的抗震性能。     

基于分层组合法推导钢骨—钢管高强混凝土抗弯承载力

为了研究钢骨-钢管高强混凝土的抗弯性能,采用截面分层组合法汇编非线性分析程序,分析不同钢管强度、钢骨强度、钢管厚度、钢骨截面惯性矩和混凝土强度等级对组合构件的抗弯力学性能的影响,并对计算结果回归分析,得出实用的抗弯承载力计算公式。研究结果表明:以上因素对其抗弯力学性能有不同程度的影响,但是钢管壁厚的变化对组合构件的抗弯力学性能影响幅度最大;抗弯承载力计算公式与试验结果整体吻合良好。研究结论对合理利用材料来提高组合构件的抗弯承载力,以及对组合构件的抗弯承载力计算是有实际工程意义的。更多还原     

轻骨料混凝土薄壁方钢管短柱轴压承载力研究

进行了6组共12根薄壁方钢管轻骨料混凝土短柱的轴压试验研究,考虑冷弯效应、管壁的有效宽度,计算推导了核心混凝土的提高系数表达武KC.提出了核心轻骨料混凝土的本构关系,通过数值计算对薄壁方钢管轻骨料混凝土短柱的轴力一应变全过程进行分析的构件的全过程曲线,与试验结果比较吻合较好.在上述基础上提出了轴压承载力的简化计算方法,取得令人满意的计算结果.     

圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的计算

对8个圆形截面钢管钢筋混凝土构件进行了轴心受压和偏心受压试验,采用有限元法和纤维模型法对构件承载力进行了计算,提出了圆形截面钢管钢筋混凝土构件承载力的简化计算方法。研究表明,圆形截面钢管钢筋混凝土具有与钢管混凝土和钢筋混凝土相同的特点,按有限元法计算的构件承载力偏小,而按纤维模型法计算的构件承载力与试验结果符合较好。圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力可通过将钢管视为普通钢筋,将混凝土视为钢管约束混凝土的双层钢筋约束混凝土构件,采用圆形截面钢筋混凝土构件承载力的计算方法进行简化计算。按简化方法计算的圆形截面钢管钢筋混凝土构件的承载力也与试验结果符合较好。     

钢管混凝土受压构件理论和应用的探讨

钢管混凝土具有构件承载力大 ,良好的塑性和韧性及经济效果显著三个特点 ,因而用途比较广阔 ,最宜用于轴心受压构件以及偏心受压构件。     

钢筋混凝土受压构件理论和应用的探讨

钢管混凝土具有构件承载力大，良好的塑性和韧性及经济效果显著三个特点，因而用途比较广阔，最宜用于轴心受压构件以及偏心受压构件。     

钢管混凝土柱的爆炸响应数值分析

为明确钢管混凝土柱的抗爆特性,采用显式动力有限元分析软件ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ,基于多物 质流固耦合法,建立了构件、空气和炸药的数值模型,对钢管混凝土柱在爆炸荷载下的动力响应和破坏 形态进行了模拟分析。结果表明:爆炸荷载下钢管混凝土柱的破坏类型与作用其上的超压峰值及正压 作用时间直接相关,三种典型破坏形态分别是,低超压峰值－高持时爆炸荷载作用下,发生弯曲破坏;高 超压峰值－低持时爆炸荷载作用下,发生剪切破坏;二者之间,发生弯剪破坏;对比方形截面,圆形截面 柱具有更强的抵御爆炸荷载的能力;核心混凝土强度等级的增强以及含钢率的提高,可有效降低柱中点 水平残余变形;提高钢管屈服强度,可降低柱中残余变形,当钢材强度等级≥345ＭＰａ时,继续增大屈服 强度对提高钢管混凝土柱的抗爆性能意义不大。     

钢管废弃纤维再生混凝土构件纯弯性能研究

为考查钢管废弃纤维再生混凝土这一新型组合构件在纯弯作用下的力学性能,通过ABAQUS有限元软件,综合考察钢管壁厚、再生粗骨料取代率、废弃纤维长度和废弃纤维体积掺量对钢管废弃纤维再生混凝土纯弯构件力学性能的影响.研究结果表明,钢管壁厚是影响钢管废弃纤维再生混凝土构件极限抗弯承载力最重要的因素,而再生粗骨料取代率、废弃纤维...     

方钢管混凝土短柱的火灾后剩余承载力研究

与钢结构和钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有较好的灾后可修复性。为研究方钢管 混凝土轴压短柱的火灾后残余力学性能,采用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ中的完全耦合热—力分析模块,建立 了火灾后方钢管混凝土轴压短柱的有限元计算模型。通过有限元计算结果与试验结果的比较分析,验 证了有限元计算模型的准确性。对火灾全过程中方钢管混凝土轴压短柱的荷载—变形关系、钢管和核 心混凝土的截面应力分布以及两者之间的相互作用进行了机理分析。最后通过影响参数分析,明确了 升温时间、防火保护层厚度和截面尺寸是影响方钢管混凝土轴压短柱剩余承载力的主要参数,提出了方 钢管混凝土轴压短柱剩余承载力的简化计算公式。     

轴心受压钢柱火灾后稳定承载力研究

轴心受压钢柱在经历火灾损伤后,构件截面材质呈现非均质力学性态,构件受力状态发生改变。为研究其火灾后剩余承载力,以工程中常用的H形截面轴心受压钢柱为研究对象,考虑高温后材料的强度变化、温度场不均匀对材料特性的影响,构件截面刚度退化等因素,采用等效截面法,分析了单面受火轴心受压钢柱火灾后的偏心效应。提出偏心距及附加弯矩的计算方法,进一步给出轴心受压钢柱火灾后剩余承载力计算公式,并通过算例分析,验证了该方法的合理性。该法不仅可用于单面受火轴压钢柱火灾后剩余承载力计算,也可为类似研究提供新思路。     

轴心受压冷弯薄壁等肢角钢屈曲承载力试验与设计方法研究

为研究轴心受压冷弯薄壁等肢角钢屈曲性能和承载力设计方法,对32根不同截面和长细比的等肢角钢进行了轴压承载力试验。试验结果表明,冷弯薄壁等肢角钢轴压长柱试件发生弱轴弯曲屈曲,中长柱和短柱试件主要发生局部屈曲和强轴弯曲屈曲,且表现出较好局部屈曲后强度。采用ABAQUS有限元软件对试验试件进行了模拟,屈曲模式和承载力分析结果与试验结果吻合良好,表明采用有限元模型分析此类等肢角钢屈曲和承载力是可行的。进而采用有限元模型对轴心受压等肢角钢进行了参数化分析,发现长细比越大,构件极限承载力越小;随着宽厚比的增大,极限承载力增长减缓;随着钢材屈服强度的提高,构件极限承载力与屈服承载力比值增大不明显。将试验结果与直接强度法计算结果进行对比,发现采用直接强度法计算角钢承载力偏于保守。最后基于试验和数值分析结果提出轴心受压冷弯薄壁等肢角钢构件承载力计算的直接强度法修正公式,试验结果表明修正公式可行。     

Mathcad在水工钢筋混凝土偏心受压构件配筋计算中的应用

依据《水工混凝土结构设计规范》,针对水工钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件,采用 Mathcad 编程的方法,快速准确计算受压构件纵向受拉钢筋与受压钢筋面积,验算受压构件的承载力。通过不同类型的实例验证 Mathcad 编程的计算结果。     

少筋混凝土构件用钢量简易计算公式

一、前言现行水工钢筋混凝土结构设计规范SDJ20-78规定,承载能力由截面受拉区强度确定的(受弯、大偏心受拉、大偏心受压)构件,当按混凝土构件计算,其安全系数大于钢筋混凝土构件强度安全系数时,在配筋计算中,可将钢筋混凝土构件强度安全系数折减,按折减     

非均匀配筋圆截面偏心受压桩承载力的计算

采用砼结构中正截面强度计算的基本假定，推导建立了非均匀配筋圆截面偏心受压桩（柱）承载力计算的基本公式，该公式适用于大小偏心受压条件及截面上任意配筋形式，具有普遍适用性，还可用于圆截面受弯构件承载力的计算，作者对两种结合定条件下截面强度的校核进行了具体分析，基于使用于计算机计算，在此将截面配筋计算问题转化为截面强度校核问题处理。     

预应力钢绞线超高强混凝土管桩抗剪性能试验研究

为解决普通预应力超高强混凝土管桩变形延性差和水平承载力低的现状,创新研发了预应力钢绞线超高强混凝土管桩。通过3种常用桩型6根管桩足尺度试件的抗剪性能试验,对比研究了预应力钢绞线超高强混凝土管桩与普通预应力超高强混凝土管桩在抗剪承载力、变形延性、破坏特征及裂缝开展等方面的差异。结果表明:以钢绞线替代钢棒作为主筋可以有效提高管桩受剪状态下的变形延性和极限承载力;预应力钢绞线超高强混凝土管桩试件裂缝开展更为密集均匀,竖向裂缝的长度较短,横向分叉较多;普通预应力超高强混凝土管桩试件均以预应力钢棒拉断破坏,而预应力钢绞线超高强混凝土管桩试件均以受压区混凝土压碎破坏,抗剪破坏滞后于抗弯破坏。