FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点研究现状与展望

为了解FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究现状,本文结合国内外学者对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点和FRP管混凝土结构的静力性能、耐久性能和抗震性能等方面的研究进行了综述。从已有的研究可知,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点在静力性能、抗震性能和连接方式的研究很少。因此,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究将带来一定的实际研究价值。     

FRP管型钢混凝土组合短柱试验研究

通过12根FRP管型钢混凝土组合短柱进行了轴压试验,研究了含钢率、混凝土强度及FRP管壁厚等对组合柱的受力性能影响。试验结果表明:FRP管型钢混凝土短柱受压破坏区为端部1/3范围处,试件破坏时未出现倒塌现象;组合柱承载力随着试件含钢率的增加而增加,变化幅度较为明显;组合短柱承载力随着FRP管壁厚的增加而增加,壁厚的变化对内部型钢的受力影响较小;随着混凝土强度的增加,试件的承载力增加。     

FRP混凝土组合柱研究进展综述

近些年,FRP-混凝土组合结构在实际工程中的应用日益增多,这种新型的组合构件较传统构件具有更多性能上的优势。本文总结了近些年关于FRP-混凝土组合柱的研究进展,对各种组合形式进行介绍,并对FRP-混凝土-钢管新型组合柱进行重点论述。综述了该种类型柱的提出背景,研究进展,主要研究结论,并对后续研究提出建议。     

FRP约束混凝土柱的研究现状与展望

从力学性能、耐久性、对性能不足混凝土柱的修复和加固、数值模拟以及FRP-混凝土-钢新型组合柱等方面对近几年来纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土柱的研究现状进行了介绍,针对其中存在的问题给出了相应的建议并探讨了今后可能的发展趋势,以期促进FRP约束混凝土柱在结构工程领域研究和应用工作的开展.     

FRP混凝土柱力学性能研究现状

阐述了 FRP混凝土柱在力学性能方面的理论研究,从纤维增强复合材料的种类、土木工程应用、发展前景等三方面总结了 FRP混凝土柱力学性能的研究进展.最后通过和钢管混凝土柱的对比分析,研究FRP混凝土柱力学性能的优势,对FRP混凝土柱的进一步研究方向进行补充.     

FRP管-混凝土-钢管组合柱的界限长细比

基于数值分析方法对不同长度的FRP管-混凝土-钢管组合柱的正截面受压性能进行了分析.对影响该组合柱的长短柱界限长细比(简称界限长细比)的因素进行了参数分析,包括组合柱两端的偏心距比值、偏心距绝对值,截面空心率,钢管的径厚比、屈服强度,FRP管的径厚比、轴向-环向弹性模量比、环向断裂应变比,混凝土纯弯-轴压极限应变比,约束混凝土强度比,提出了可用于计算组合柱界限长细比的设计公式.与分析程序的结果相比,设计公式具有足够精度且趋于保守.     

FRP加固混凝土研究现状与展望

纤维增强复合材料(FRP)是一种高性能新型结构材料,近年来在混凝土结构加固修复领域中得到了广泛的应用。综述了国内外学者对FRP加固混凝土的研究现状,介绍了FRP材料的分类以及FRP片材的优点,总结了基于断裂力学的6种FRP与混凝土界面黏结滑移模型,在此基础上,归纳总结了FRP加固混凝土中存在的不足,并对未来FRP加固混凝土研究方向进行了展望。     

纤维增强复合材料(FRP)加固高强混凝土柱的研究现状和展望

纤维增强复合材料(FRP)近年来在混凝土结构加固中得到广泛的应用。介绍了FRP材料的性能、特点,综述了国内外FRP加固高强混凝土柱的研究现状,并对其今后的研究和发展前景进行了展望。     

FRP约束钢管混凝土柱的研究现状综述

基于将FRP应用于钢管混凝土柱以改善其力学性能问题和加固需求,对国内外FRP约束钢管混凝土柱的研究现状进行了综述.     

FRP约束混凝土柱发展现状简述

作为一种在土木工程中开始被广泛应用的新型结构材料,FRP具有轻质、高强、抗腐蚀和耐疲劳等优点,近年来备受国内外土木工程界的关注。简要介绍了FRP约束混凝土在土木工程中的应用,并对其研究现状进行简述,最后探讨了值得进一步深入研究的若干关键问题。     

复合实腹式钢管混凝土柱的研究进展及设计探讨

复合实腹式钢管混凝土柱是一种配置双层钢管的混凝土柱,这种新型结构充分利用了混凝土材料与钢材各自的优点,内置钢管能够有效约束混凝土。本文系统介绍了复合柱的研究背景及进展,并对复合柱的设计进行了简要探讨,为今后的工程及科研人员提供参考。     

基于拉压杆模型的FRP-混凝土组合梁受剪承载力研究

为分析FRP-混凝土组合梁的斜截面受剪承载力,在拉压杆模型的基础上,建立了考虑FRP板与混凝土界面发生黏结滑移的FRP-混凝土组合梁拉压杆受剪承载力模型。该模型中,将配置在受拉区的FRP板简化为拉杆,而将变形非协调区的混凝土简化为压杆。为反映FRP与混凝土界面之间的黏结,建立了拉压杆节点区的破坏准则--界面剪应力达到最大黏结剪应力。为验证建立模型的有效性,对已有的试验梁进行了受剪承载力和斜裂缝开裂角度的计算分析。计算结果表明,建立的受剪承载力模型可以有效地预测组合梁的受剪承载力和斜裂缝开裂角度,与试验值吻合较好。     

Fire behavior of axially loaded slender high strength concrete-filled tubular columns

This paper describes sixteen fire tests conducted on slender circular hollow section columns filled with normal and high strength concrete, subjected to concentric axial loads. The test parameters were the nominal strength of concrete (30 and 80 MPa), the infilling type (plain concrete, reinforced concrete and steel fiber reinforced concrete) and the axial load level (20% and 40%). The columns were tested under fixed-pinned boundary conditions and the relative slenderness at room temperature was higher than 0.5 in all of the cases. A numerical model was validated against the tests, in order to extend the results and understand the failure mode of such columns. It is the aim of this paper to study the influence in a fire situation of the use of high strength concrete, as opposed to normal strength concrete. The results have shown that for slender columns subjected to high temperatures, the behavior of high strength concrete was different than for stub columns, spalling not being observed in the experiments. Furthermore, the addition of steel fibers was not found very advantageous in slender columns, since no increment in terms of fire resistance was obtained for the columns which used this type of reinforcement. However, the addition of reinforcing bars seems to be the solution in some cases, where the use of external fire protection wants to be avoided in the design of HSS structures, since the reinforcing bars allow the tube to resist a higher axial load.     

钢管结构相贯节点的研究现状和趋势

钢管相贯节点是钢管结构中最主要的节点形式之一。本文简述了钢管结构和相贯节点的类型,国内外对其承载性能试验、强度计算研究的进展,并针对现状对需要深入探讨的课题提出了建议。     

内置约束芯柱的方钢管混凝土组合柱轴压承载力分析

内置FRP约束混凝土芯柱的方钢管混凝土(steel-concrete-FRP-concrete,SCFC)组合柱可以改善方钢管对混凝土的约束不均匀的问题,核心混凝土的约束需求可以通过内层FRP管、夹层混凝土、外层钢管叠加满足.为了建立该组合柱的轴压承载力计算式并分析主要参数对其承载力的影响,以FRP约束混凝土芯柱的直径...     

高温后中空夹层钢管再生混凝土短柱的加固性能研究与分析

针对高温煅烧后的再生混凝土进行荷载特性研究,设计了三种再生骨料取代率(0%,50%和100%)的中空夹层钢管再生混凝土短柱,研究了高温后钢管再生混凝土短柱及其加固后的力学性能,比较了截面形式、再生骨料取代率以及玄武岩纤维对其承载力、应变和位移的影响。结果表明,截面形式对承载力的影响最大。最后,利用再生骨料取代率、温度对其抗压强度的影响关系,尝试建立中空夹层钢管再生混凝土轴压强度承载力关于截面形式、约束系数、温度、再生骨料取代率以及外加固纤维布约束面积等变量的相关关系式,并通过试验数据加以验证。     

Mechanical behaviors of T-shaped concrete-filled steel tubular columns under axial impact

为研究T形截面钢管混凝土短柱在轴向冲击荷载作用下的承载力,以及钢管内混凝土应力分布特点,将PVDF压电薄膜制作成一种可植入式压电应力传感器埋置在钢管内混凝土中,对T形截面钢管混凝土短柱进行轴向落锤冲击试验。通过PVDF电压应力传感器监测数据的转换获得钢管内混凝土应力变化规律,同时获得不同冲击高度下T形截面钢管混凝土短柱的冲击力时程曲线和抗冲击承载力。试验结果表明：T形截面钢管混凝土短柱具有较好的抗冲击性能,壁厚大的钢管混凝土柱其冲击力峰值较大,竖向变形较小、冲击持续时间较短,增加钢管壁厚可提高对混凝土的约束作用,增强钢管混凝土柱的抗冲击承载能力。     

矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点受剪承载力研究

在矩形钢管混凝土异形柱-钢梁节点试验研究的基础上,对节点的破坏特征及影响因素进行分析,结果表明矩形钢管混凝土异形柱-钢梁框架节点的破坏模式主要是节点域发生剪切斜压破坏,其受力机理为钢桁架、混凝土主斜压杆和约束斜压杆的综合作用。在此基础上,将节点域抗剪贡献分为三部分进行研究,包括节点域钢管腹板的抗剪贡献、节点域混凝土主斜压杆的抗剪贡献和约束斜压杆的抗剪贡献。根据试验结果和力学分析,推导了节点区柱腹板剪力计算式;由虚功原理得出节点区混凝土约束斜压杆的承载力计算式;通过对试验数据的回归分析,得到核心区混凝土主斜压杆的承载力计算式;最后提出了矩形钢管混凝土异形柱 钢梁框架节点屈服剪力和极限剪力的计算式,该计算式不仅考虑了柱轴力对节点区实际受力状态的影响,而且考虑了钢管对混凝土的约束作用。对比结果表明,采用计算式得到的结果与试验结果吻合较好。     

Simulation and design recommendations of eccentrically loaded slender concrete-filled tubular columns

This paper proposes an efficient numerical model for the simulation of the behavior of slender circular concrete-filled tubular columns subjected to eccentric axial load with single curvature, for the cases of both normal and high strength concrete. The paper focuses on the study of the influence that the variables affecting beam-column behavior (length and relative slenderness) and the variables affecting section behavior (diameter/thickness ratio, mechanical capacity of steel) have on the overall buckling of this type of column. An extended parametric study is carried out to propose design recommendations, primarily to establish the importance of the use of high strength concrete compared with that of normal strength concrete. The results show that for slender elements the optimum design is reached when the mechanical capacity of the steel is slightly lower than that of the concrete contribution.     

Ultimate capacity of rectangular concrete-filled steel tubular columns under unequal load eccentricities

The paper describes 36 experimental tests conducted on rectangular and square tubular columns filled with normal and high strength concrete and subjected to a non-constant bending moment distribution with respect to the weak axis. The test parameters were the nominal strength of concrete (30 and 90 MPa), the cross-section aspect ratio (square or rectangular), the thickness (4 or 5 mm) and the ratio of the top and bottom first order eccentricities e_top/e_bottom (1, 0.5, 0 and − 0.5). The ultimate load of each test was compared with the design loads from Eurocode 4, presenting unsafe results inside a 10% safety margin. The tests show that the use of high strength concrete is more useful for the cases of non-constant bending moment, whereas if the aim is to obtain a more ductile behavior the use of concrete-filled columns is more appealing in the cases of normal strength concrete with non-constant bending moments because, although they resist less axial force than the members with HSC, they obtain a softened post-peak behavior.