钢管混凝土短柱作用机理与塑性极限承载力研究

钢管混凝土短柱承载力是研究井下钢管混凝土结构的基础问题,涉及新型沿空留巷巷旁支护和钢管混凝土圆弧拱承载力的估算、钢管混凝土支架在高低压等特殊情况下的应用。本文在总结分析现有钢管混凝土短柱承载力理论基础上,依据钢管混凝土弹性变形理论,推演出相同尺寸、不同钢管壁厚的钢管与核心混凝土相互作用机理及对应围压,进而根据极限平衡法推导出三种估算钢管混凝土短柱的极限承载力方法,并与实验结果进行了分析对比。结果表明,本文方法计算钢管混凝土塑性极限承载力与实验值吻合度较高,尤其在钢管壁较厚的情况下也有很好的适用性。     

钢纤维掺量对自密实钢管混凝土柱轴压力学性能影响研究

为提高钢管混凝土柱轴压承载力,在自密实混凝土中掺入钢纤维,研究不同钢纤维掺量对自密实钢管混凝土柱轴压力学性能的影响。通过设计正交试验,研究3组钢纤维掺量对自密实混凝土强度的影响,并为钢管混凝土钢纤维用量提供依据;对钢纤维组、普通组自密实钢管混凝土柱进行轴压试验,研究钢纤维对自密实钢管混凝土柱轴压力学性能影响;基于ABAQUS建立26组不同钢纤维掺量钢管混凝土柱模型,根据现场试验结果验证模型的正确性,分析其中6组钢纤维掺量对其轴压性能的影响,并建立不同钢纤维掺量下钢管混凝土柱轴压承载力计算公式。结果表明,2%掺量钢纤维对自密实混凝土强度增长的贡献较为显著,并能提高约4%自密实钢管混凝土柱轴压承载力,为最适宜掺量。提出考虑钢纤维掺量对钢管混凝土强度提高的计算式,与试验结果吻合良好。     

井壁曲钢管混凝土短柱承载力试验

对曲钢管混凝土柱与直钢管混凝土短柱应力一应变关系进行了分析,对钢管混凝土构件承载力计算公式进行了试验验证,试验得到的荷载一变形曲线与典型的荷载一变形曲线相吻合;并用钢管混凝土承载力公式对曲钢管混凝土短柱进行了承载力计算,发现其结果是偏于安全的.     

钢管混凝土柱的工作机理及力学性能的有限元分析

简述了钢管混凝土柱所具有的优点以及钢管与混凝之间的工作机理。为了分析钢管混凝土柱的力学性能,通过运用有限元分析软件对圆形截面的钢管混凝土柱的承载能力进行了研究。在有限元分析时考虑了由于焊接所产生的残余变形、径厚比以及长径比等不同参数对钢管混凝土柱承载能力以及延性性能的影响。最终,得出径厚比对柱的承载能力以及延性性能的影响显著,而长径比主要影响柱发生局部破坏的长度。     

钢管混凝土柱在工业厂房中的应用

简要介绍了安太堡选煤厂主厂房钢管混凝土柱的设计过程 ,以底层柱为例介绍了钢管混凝土柱承载力的计算 ,并且将钢管混凝土柱与钢柱进行了技术经济比较。通过工程实例 ,做了大量的基础研究工作 ,较好地解决了设计中存在的问题。     

逆作法钢管混凝土柱偏差控制方法探讨

钢管混凝土柱的垂直度对于整个逆作法成败极为重要;重点论述钢立柱混凝土偏差控制具体方法实施,对实际逆作法钢管混凝土柱施工有重要的指导作用。     

钢管混凝土支架在巷道支护中的应用及ANSYS分析

钢管混凝土支架在土木工程中的应用由来已久,尤其在建筑工程、桥梁工程等工程中大量使用。近年来,随着煤炭资源开采的深度加深,矿山企业也在矿井巷道支护中使用钢管混凝土支架。为研究钢管混凝土支架在巷道支护中的使用情况,简单设计了支架形状及构件,利用ANSYS有限元软件对特定受力情况下的支架进行数值模拟,从而得到圆形截面钢管混凝土半圆弧构件的最大承载能力及受压变形情况,为进一步的数值模拟提供依据。     

钢管混凝土圆形支架压弯力学性能

通过试验对均布加载条件下矢跨比为0.26的钢管混凝土圆形支架拱顶弧段和左右帮段变形进行了监测,并结合ABAQUS对钢管混凝土抗弯过程进行全过程仿真三维数值模拟分析。同时通过内嵌一种无厚度黏聚力粘结单元的混凝土损伤模型,从微观方面更为准确地展示了钢管混凝土短柱,以及核心混凝土试件受压破坏过程中产生的裂纹扩展和剥落程度。结果表明:随着支架顶弧段和两帮段均压让压层厚度的增加,钢管混凝土圆形支架的承载能力逐渐增大,进而减弱了支架四段圆弧拱整体的轴力,降低了钢管与内部核心混凝土的变形、破坏速度。同时核心混凝土试件在受压过程中产生裂缝,继续施加荷载,由于裂缝的存在导致核心混凝土体积膨胀,从而使钢管混凝土短柱压缩鼓包。研究成果可为了解钢管混凝土力学性能和支架模拟让压空间的工况提供参考。     

钢管混凝土支架性能试验及其在动压巷道支护中的应用

钢管混凝土支架的承载性能主要取决于其抗压性能和抗弯性能,实验测试了钢管混凝土短柱的抗压强度和支架圆弧段的抗弯能力。并针对受采动压影响严重的采区上山进行了巷道钢管混凝土支架支护方案设计,支护后巷道变形量小,巷道围岩稳定。     

基于Bayes概率模型的圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算

为准确进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载能力估算,运用无信息先验分布贝叶斯多元线性参数估计方法,建立了基于影响参数的圆钢管混凝土短柱贝叶斯概率抗压模型。基于该模型及170组圆钢管混凝土短柱抗压试验结果,完成了模型参数计算及基于贝叶斯理论的试件轴心受压承载力计算,并利用贝叶斯参数剔除方法对模型进行简化,进而得到简化概率模型。与GB 50396—2014《钢管混凝土结构技术规范》、AISC360—2010美国钢结构协会规范以及AIJ—SRC01日本建筑协会规范等现有规范计算结果相比,利用贝叶斯概率统计方法建立的基于影响参数的圆钢管混凝土短柱抗压模型计算结果与试验值更接近,吻合性更好,能较为合理的进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载力计算。     

赤峪矿深部底抽巷钢管混凝土柱底鼓治理研究北大核心

针对深部高应力巷道底鼓严重的问题,以赤峪煤矿北一采区北翼4#底抽巷为例,研究底抽巷在高应力作用下底板发生非线性大变形的规律,分析巷道底板围岩挤压破坏机理,提出了巷道底板钢管混凝土柱治理底鼓技术;通过数值模拟的方法,分析了底板钢管混凝土柱不同支护长度、角度、排距对巷道底鼓治理的影响。试验结果表明:高应力场、岩体强度低、底板围岩浸水软化以及原支护结构存在缺陷等是导致巷道产生强烈底鼓的主要原因;增强底板围岩支护强度、防治地下水对围岩的渗透以及抑制主动滑移区的滑移变形是治理挤压流动性底鼓的关键;钢管混凝土柱具有强度高、刚度大、抗剪性能好的特点,能有效增强底板围岩支护强度、抑制围岩的挤压变形;底板每排布置2个钢管混凝土柱,长度为6 m、倾角为30°、排距为1.2 m时,对底鼓的控制效果最优。经现场试验验证,钢管混凝土柱治理底鼓技术能有效控制该类巷道底鼓。     

软岩巷道钢管混凝土支架结构参数优化

为探究钢管混凝土支架结构参数对支架承载能力的影响规律,通过理论分析和数值模拟对钢管混凝土支架承载能力的影响参数及其规律进行研究,以优选出针对某矿巷道断面的最佳钢管混凝土支架结构参数。结果表明:钢管混凝土支架的承载能力与套箍系数、钢管所用钢材的自身强度、混凝土材料的自身强度、钢管的外径和厚度有关。山东某矿巷道的钢管混凝土支架最佳参数为:钢管外径为150 mm,混凝土强度为50 MPa,钢管壁厚为5 mm,钢材的屈服强度为335 MPa。     

钢管混凝土拱桥在带式输送机栈桥中的应用

通过对钢管混凝土拱桥在带式输送机中的应用，介绍了钢管混凝土桥的设计概况、计算模型与施工注意事项。主要阐述了中承式钢管混凝土简支系杆拱桥的设计特点，并采用ANSYS平面有限元分析软件对钢管混凝土桥进行模拟计算，证明了在带式输送机栈桥中应用钢管混凝土拱桥是可行的。最后介绍了钢管混凝土桥的施工要点和注意事项。     

钢管混凝土组合异形柱结构抗震性能分析

对钢管混凝土组合异形柱构体系进行了抗震性能分析,分别建立6组模型来分析框架梁与混凝土剪力墙连接方式不同、楼板厚度不同以及外侧钢管混凝土组合柱截面形式不同对结构抗震性能的影响。分别对结构进行了模态分析和反应谱分析,比较不同变量对结构动力响应的影响以及对结构层位移、层间位移角、层间剪力和层刚度的影响。     

双壁空心柱巷旁充填结构设计与有限元分析

基于实测研究结果,采用有限元分析软件ABAQUS开展轴向集中荷载作用下钢管混凝土柱的变形破坏特征对比研究。在此基础上提出双壁空心柱沿空留巷巷旁充填结构的设计思想,即采用同心钢管作为充填模板,中空位置充填高水速凝材料。     

钢管混凝土结构特性及关键技术分析

分析了钢管混凝土结构的特性及应用,重点讨论了钢管混凝土结构设计和施工技术中的关键技术。     

变形压力钢管结构分析及处理

某引水式电站，压力钢管安装及周边回填混凝土完成后检查发现钢管变形超过规范要求，分别采用拟合变形钢管曲率半径按现有公式进行计算及按椭圆结构进行计算，经对计算结果进行分析，提出了对变形压力钢管采取外部打排水洞、钢管壁锚固等处理措施。     

钢管混凝土支护模型试验研究

钢管混凝土结构由于其优越的力学性能而在地面工程中得到广泛的应用。要将钢管混凝土制成支架用于地下工程支护中．就必须对钢管混凝土支架的力学性能进行研究。而根据相似准则进行模拟试验．是解决缺少大型试验设备难题的一种有效途径。     

钢管混凝土支护模型实验研究

钢管混凝土结构由于其优越的力学性能而在地面工程中得到广泛的应用。要将钢管混凝土制成支架用于地下工程支护中,就必须对钢管混凝土支架的力学性能进行研究。而根据相似准则进行模拟试验,是解决缺少大型试验设备难题的一种有效途径。     

日本研制出超级砼结构

日本清水建设公司最近推出一种称为超级混凝土结构的新型结构建筑材料 ,在近期内即将开工建造的信和肥料西浦仓库将使用这种新型结构建筑材料。这种混凝土结构较之钢筋混凝土结构具有 3～ 1 0倍的强度和粘度 ,而材料的尺寸只有钢筋混凝土的 1 /3。该公司从 1 996年起开发的这一划时代材料的首要目的是在于把它用作百层以上高层建筑的建筑材料。该结构由作为建筑物支柱材料等的圆形钢管和混凝土组合而成。其主要特点是在钢管内壁涂上一层沥青类的隔离料 ,使之形成一个滑面 ,然后再填入混凝土。这种钢管和混凝土虽然在形式上是相互紧连 ,但是…