非等壁厚矩形钢管混凝土构件抗弯性能研究

探讨非等壁厚矩形钢管混凝土构件的抗弯性能,进行了5根梁的试验研究,主要考虑不同的拉压区钢管壁厚对构件抗弯性能的影响。试验结果表明,非等壁厚矩形钢管混凝土受弯构件具有良好的抗弯承载力和延性,直至试验结束,荷载未出现下降阶段。同时,采用纤维模型数值方法得到了非等壁厚矩形钢管混凝土的受力全过程曲线,计算结果与试验结果相吻合。与等壁厚矩形钢管混凝土相比,相同用钢量下,非等壁厚矩形钢管混凝土构件具有更大的抗弯承载力,并且通过提升混凝土强度与上下壁钢管的屈服强度,能够更加有效地提升构件的抗弯承载力。     

翼缘非等厚矩形钢管混凝土梁受弯性能研究

为了研究翼缘非等厚矩形钢管混凝土梁的受力性能,进行了7根钢管混凝土梁的四点弯曲试验,试件的变化参数为钢管上、下翼缘厚度和混凝土强度。结果表明,钢管上下翼缘厚度之比越小,承载力极限状态下的截面中性轴越靠下,表明参与工作的混凝土越多,组合截面承载性能越好;当上下翼缘厚度之比约为1/3时,通过提高混凝土的强度能有效增大构件的受弯承载力。采用有限元软件ABAQUS对受弯试验进行了全过程模拟,得到的结果与试验结果吻合。模拟分析还表明,优化后的翼缘非等厚矩形钢管混凝土截面不仅增大了钢管分担的弯矩,同时也增加了混凝土的工作面积,两者共同作用提升了构件的受弯承载力,当含钢率约为0.2时,承载力相较于等壁厚构件可提升15%以上。在平截面假定的基础上推导了翼缘非等厚矩形钢管混凝土组合截面受弯承载力的解析表达式,并探讨了对构件截面的优化问题,特别对含钢率较高的高强混凝土构件,优化截面的承载力提高效果显著。研究结果表明,翼缘非等厚矩形钢管混凝土梁具有良好的承载性能和变形性能。     

高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件力学性能的试验研究

混凝土用粉煤灰作为胶凝材料,不仅可以降低成本,而且对废物利用和环境保护意义重大。受弯钢管混凝土构件采用单轴对称非等壁厚矩形截面形式比传统等壁厚截面形式更能充分利用材料。通过试验的方法对高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件的力学性能进行研究,使用未经加工处理过的低品质高钙粉煤灰作为胶凝材料,设置4种粉煤灰掺加水平（0、50%、75%、100%）,重点考察高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土构件的抗弯承载能力和高钙粉煤灰掺量对其力学性能的影响。结果表明受压翼缘和受拉翼缘的屈服弯矩之比随着高钙粉煤灰掺量的增加而减小;高掺量高钙粉煤灰单轴对称矩形钢管混凝土受弯构件具有良好的延性和承载能力,50%和75%高钙粉煤灰掺量试件的抗弯承载能力比基准普通混凝土试件分别只降低了9.7%和10.1%,能够满足工程应用的需要;75%高钙粉煤灰掺量试件的钢管对核心混凝土的紧箍约束作用更强。     

非等壁厚矩形钢管混凝土结构抗弯承载性能研究

非等壁厚矩形钢管混凝土结构作为梁是一种截面优化的矩形钢管混凝土构件。基于相关的理论假设,推导非等壁厚矩形钢管混凝土构件抗弯承载力的理论计算公式,并通过退化分析,论证所提理论公式的正确性。最后对理论公式与试验结果进行比较,计算结果与试验值误差很小,在工程允许范围内。     

混凝土填充变壁厚矩形钢管的弯曲性能

在纯弯状态下,对3个变壁厚矩形混凝土填充钢管力学性能进行了试验研究,以研究组合梁的弯矩与变形关系。首先,对变壁厚混凝土填充矩形钢管的极限弯曲强度和基于目前设计标准的单一壁厚混凝土填充钢管梁的预测强度进行了比较。提出一非线性有限元模型对试验结果进行验证,用该有限元模型研究了钢管壁厚比对组合梁弯曲强度的影响。试验与分析结果都表明,变壁厚矩形混凝土填充钢管梁具有较好的延性,其弯曲强度高于单一壁厚混凝土填充矩形钢管梁的弯曲强度。     

钢管混凝土构件抗弯刚度折减系数的回归分析

为了更直观地研究钢管混凝土构件中钢管和混凝土对整体抗弯刚度的贡献,进行了5根矩形钢管混凝土简支梁的受弯试验,并结合相关文献中的试验结果,运用线性回归的方法对钢管混凝土受弯构件抗弯刚度叠加理论中的折减系数进行研究。发现矩形和圆形钢管混凝土构件中混凝土对整体抗弯刚度的贡献优于方形截面钢管混凝土构件中的混凝土。最后,根据回归结果讨论了几个常用规范的使用范围。     

矩形钢管混凝土受弯构件材料本构关系与失效判据研究

为了正确评估矩形钢管混凝土(CFST)受弯构件的承载力,提出钢管和核心混凝土材料本构关系的修正模型,建立CFST受弯构件的承载力失效判据。首先,考虑受拉区钢管双轴受拉有利应力状态及受压区钢管双轴拉压不利应力状态,并基于矩形CFST轴压短柱试验数据库,通过回归分析建立约束混凝土峰值应力表达式,在此基础上建立矩形钢管混凝土材料本构关系的修正模型。其次,基于构件承载能力极限状态,并合理考虑受拉区钢管的应变强化段,提出矩形CFST受弯构件的承载力失效判据。最后依据纤维模型法和试验数据库对比分析CFST受弯构件的不同材料本构关系和失效判据的精度及适用性。结果表明,所建立的CFST构件材料本构关系和承载力失效判据能够更加准确地反映矩形CFST构件的抗弯能力,具有更高的计算精度和广泛的适用性。     

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     

复式薄壁方钢管混凝土构件受弯性能研究

通过复式薄壁方钢管混凝土构件受弯性能的试验研究,分析了内置圆形截面空钢管和钢管高强混凝土对薄壁方钢管混凝土构件纯弯段受弯性能的影响。试验表明：内置圆形截面空钢管和钢管高强混凝土可有效提高构件的受弯承载力,内置钢管高强混凝土的提高效果更显著;薄壁方钢管混凝土的受弯承载力和抗弯刚度明显较对比空钢管的高;试验过程中未出现钢管角部破坏的情况。对复式薄壁方钢管混凝土纯弯构件受力性能进行有限元分析,分析结果和试验结果吻合较好,外管的约束作用有效提高了夹层混凝土转角处混凝土的抗压强度。有限元参数分析结果表明,构件的受弯承载力和抗弯刚度随着夹层混凝土强度和径宽比的增大而增大,但随着径厚比的增大而减小;同时构件的受弯承载力随着钢管强度的增大而增大。建议了复式实心薄壁方钢管混凝土构件和复式空心薄壁方钢管混凝土构件受弯承载力的简化计算模型,其计算结果精度较高。     

纤维增强复合材料-钢复合管混凝土受弯构件的试验研究

为研究纤维增强复合材料（FRP）-钢复合管混凝土受弯构件的力学性能,对1根钢管混凝土受弯构件和2根FRP-钢复合管混凝土受弯构件进行试验,其中,FRP-钢复合管混凝土受弯构件分别为2层CFRP与钢管复合和1层CFRP＋2层BFRP与钢管复合。结果表明,FRP能够提高钢管混凝土受弯构件的极限承载力,使复合管试件产生钢管屈...     

Flexural behavior of concrete filled non-uni-thickness walled rectangular steel tube

This paper presents an experimental study on the mechanical behavior of non-uni-thickness walled rectangular concrete-filled steel tube (CFT) beams subjected to pure bending. Three specimens were fabricated and tested to investigate the relation of bending moment vs. deflection of the composite beam. First, the ultimate flexural strength of non-uni-thickness walled rectangular CFT is compared to the predicted strength of corresponding uni-thickness walled CFT beams based on current design codes. Then a nonlinear finite element model is developed and verified with experimental results. The FEM model is used to investigate the effect of the steel wall thickness ratio on the bending strength of the composite beam. Both experimental and analytical results suggest that a non-uni-thickness walled rectangular CFT beam exhibits adequate ductility, and the flexural strength of a non-uni-thickness walled CFT beam is superior to that of a uni-thickness walled CFT beam.     

带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱承载力计算

采用带约束拉杆矩形钢管混凝土的本构关系,利用纤维模型法对带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱承载力进行了数值分析,计算结果与试验结果吻合良好。利用经试验结果验证的计算程序对带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压和单、双向偏压承载力进行了较系统的参数分析,回归出带约束拉杆矩形钢管混凝土轴压和单、双偏压承载力简化计算公式,公式的计算精度高,形式简单,便于应用,可供工程设计参考。     

铝合金方形和矩形管截面开孔梁受弯性能试验

对铝合金方形和矩形管截面开孔试件进行了受弯性能试验研究,试验共计13个试件,分别进行了三点弯曲试验和四点弯曲试验;试验材料分别为国产6061-T6和6063-T5铝合金挤压型材,主要对试件的破坏模式、抗弯承载力、弯矩 曲率曲线和应变分布曲线进行了研究,探讨了铝合金方形和矩形管截面梁在2种受弯状态下孔洞参数对受弯性能的影响。结果表明:试验中所有试件都发生了受压局部屈曲破坏;对于方形管截面梁,在2种受弯状态下,当孔洞的径高比为0.3时,孔洞对试件的抗弯承载力影响较小,当孔洞的径高比为0.6时,孔洞对试件的抗弯承载力有很大程度的影响;对于矩形管截面梁,在三点弯曲状态下,随着孔洞数目的增加,试件的抗弯承载力有很大程度的降低,在四点弯曲状态下,开孔数目对抗弯承载力影响较小;方形管截面梁在2种弯曲状态下的承载力相差较小,而矩形管截面梁在三点弯曲状态下的抗弯承载力比四点弯曲状态下的抗弯承载力有明显提高。     

T形、L形截面钢筋砼双向压弯构件正截面承载力的研究

对１１根Ｔ形、６根Ｌ形及２根矩形截面钢筋砼双向压弯构件进行了试验研究,在此基础上用电算程序进行理论计算,结果与试验结果吻合较好。同时还根据大量电算分析揭示了Ｔ形、Ｌ形截面双向压弯构件正截面承载力的变化规律。最后,编写了用于配筋计算的电算程序,该程序亦适用于其它任意截面形状压弯构件的正截面承载力计算。     

Der Einfluss von Imperfektionen in dünnwandigen geschweißten Rechteckquerschnitten unter Druckbeanspruchung

On imperfections in thin‐walled welded rectangular hollow section compressive members. This contribution presents the results of a research project analysing some aspects of stability failure of thin‐walled RHS compression members that are likely to exhibit combined global and local buckling. In particular the influence of various imperfections, namely residual stresses due to weld‐ing and local as well as global geometrical defects, on the load‐carrying capacity is subject to detailed experimental and numerical investigations. The insight into the structural behaviour leads to recommendations for standardized imperfections that should be used in the context of the numerical modelling of class‐4 square and rectangular hollow section members subjected to compression.     

大型薄壁钢管受弯构件的稳定分析

考虑多种因素对大直径薄壁钢管受弯构件稳定承载力的影响,采用非线性有限元方法对大直径薄壁钢管受弯构件的受力性能进行综合分析.通过分析及参照相关规范,提出大直径薄壁钢管构件受弯构件稳定承载力的建议计算公式.     

方钢管混凝土轴心受压稳定承载力的研究

考虑构件具有千分之一杆长的初挠度，采用对偏压构件承载力的计算方法分析方钢管混凝土轴心受压构件的稳定承载力，理论分析结果和试验结果吻合良好。