GFRP管约束混凝土短柱滞回性能的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS建立了GFRP管约束混凝土短柱的有限元模型,得到了有无GFRP管约束混凝土柱、轴压比、管壁厚度、长细比、混凝土强度等级等不同因素对构件滞回性能的影响规律。研究表明:GFRP管改善了核心混凝土的强度和变形能力,提高了柱的延性和耗能能力,抗震性能明显提高。     

CFRP约束钢管混凝土轴压短柱极限承载力分析

对CFRP约束钢管混凝土轴压短柱的受力性能进行了理论分析,提出了承载力计算的基本假定,采用极限平衡法,得到了CFRP断裂时的极限承载力计算公式,并对计算结果与实验结果进行了比较,证明了所得到公式的有效性.     

圆钢管约束钢筋混凝土轴压短柱承载力的试验研究

为研究掺入一定量粉煤灰的圆钢管约束钢筋混凝土轴压短柱的承载力,进行了12个试件在单调荷载作用下的试验研究,试验主要参数为钢管径厚比(D/t=55,73和110)和混凝土中粉煤灰的取代率(0,10%,30%和50%),考察了该类短柱的破坏模式、极限承载力、延性以及横向变形系数等,分析了各试验参数对其受力性能的影响规律。试验结果表明,试件破坏时钢管发生撕裂或向外凸曲破坏,核心混凝土发生剪切破坏,纵向钢筋受压鼓曲。径厚比和粉煤灰取代率对试件承载力和延性的影响均较显著,对试件破坏模式的影响不大。钢管对核心混凝土的约束作用在峰值荷载后最为充分。综合考虑破坏模式、承载力和延性等因素,建议实际工程中该类构件的粉煤灰取代率应小于30%,钢管径厚比应不大于100为宜。     

圆钢管约束型钢混凝土短柱轴压承载力分析

在统一强度理论的基础上,对圆钢管约束型钢混凝土短柱的轴心受力性能进行理论分析;采用厚壁圆筒统一强度理论计算钢管对核心型钢混凝土的约束应力,推导出圆钢管约束型钢混凝土短柱的轴压承载力公式;并对影响因素进行分析。将公式的计算结果与文献试验结果进行比较,结果吻合较好,说明统一强度理论对于圆钢管约束型钢混凝土轴压短柱的理论计算有很好的适用性,可为圆钢管约束型钢混凝土柱的分析计算提供一定的理论依据。     

CFRP约束圆弧化SCFST短柱轴压承载力计算方法

通过16根CFRP约束圆弧化方钢管混凝土(circularized square concrete-filled steel tube,CSCFST)柱轴压试验,研究混凝土强度、CFRP层数和预制圆弧化组件中部抹起高度(AMH)对试件轴压性能的影响,试验结果表明,SCFST柱经圆弧化处理后可有效缓解方钢管角部应力集中引起的CFRP断裂,试件承载力随CFRP层数和AMH的增加有较大幅度提高。基于叠加原理,依据试验结果,对现有经典约束混凝土强度计算模型进行组合分析,并给出建议的CFRP约束C-SCFST柱承载力计算公式,可供工程人员参考。     

CFRP加固RC柱滞回性能的有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件,通过模拟低周反复荷载试验,分别对1根无加固RC柱和1根CFRP加固RC柱的滞回性能进行探究.模拟试验表明：建立合理的有限元模型,能模拟出与试验滞回曲线吻合较好的滞回曲线,从耗能能力和侧向抗力的提高方面证实了采用CFRP加固能提高RC柱的抗震性能的结论.     

CFRP部分约束钢管混凝土长柱轴压性能有限元分析

文中以ABAQUS软件为平台,建立了CFRP部分约束的钢管混凝土长柱的有限元模型,以3根组合长柱试验试件为模型对象,通过对试件的轴压荷载(N)-纵向应变(ε)关系曲线进行分析,可以发现数值模拟和试验结果吻合良好,验证了本文采用的有限元模型的合理性,为CFRP部分约束的钢管混凝土长柱在实际工程中的应用提供了良好的技术支撑。     

圆钢管钢筋混凝土轴压短柱试验与承载力计算

为研究圆钢管钢筋混凝土轴压短柱承载力计算方法,以配筋率为变化参数进行了6个圆钢管钢筋混凝土短柱的轴压试验。结果表明,圆钢管钢筋混凝土轴压短柱在峰值荷载之前的荷载-位移曲线呈线性变化,试件的破坏形态呈剪切破坏,由于配筋对混凝土的进一步约束,试件具有较高的承载力和很好的延性。通过试验数据对比,进一步验证了采用叠加法计算圆钢管钢筋混凝土轴压短柱承载力的计算方法是可行的,《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》(CECS 254∶2012)和《钢管混凝土结构技术规程》(CECS 28∶2012)的计算结果和试验结果吻合较好。     

CFRP圆钢管约束再生混凝土轴压短柱试验研究

为了进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,进行了七根CFRP圆钢管约束再生混凝土短柱的轴压性能试验。分析了再生混凝土取代率、包裹方式对CFRP圆钢管约束再生混凝土短柱的影响。试验结果表明:随着再生混凝土取代率的增加,CFRP圆钢管约束再生混凝土短柱的承载力不断降低;全包裹的CFRP圆钢管约束再生混凝土短柱构件承载力明显高于三条带包裹。     

不同长径比圆钢管约束钢筋混凝土柱轴压承载力研究

与钢管混凝土柱不同,钢管约束钢筋混凝土柱的外包钢管主要用于约束核心混凝土而非承担纵向荷载。相比方形截面柱,圆形截面柱的钢管可为混凝土提供更强的约束,使得圆钢管约束混凝土柱具有更高的承载力和更好的延性。以柱长径比(L/D)、钢管径厚比(D/t)为变化参数,对10根圆钢管约束钢筋混凝土柱的轴压力学性能进行试验研究,并对各试件的破坏模式、承载力及荷载-钢管应力曲线进行对比分析。结果表明:钢管的强约束性仅适用于短柱情况,钢管与混凝土间的黏结摩擦和构件较长导致的稳定问题都会限制钢管约束作用的发挥。在试验研究的基础上,根据有限元参数分析结果,对现有国内外规范中相关计算公式的适用性进行了验证,并建立了考虑钢管约束作用随构件长细比增大而降低的轴压稳定承载力计算式。     

复合约束方钢管混凝土短柱轴压性能有限元分析

为延缓轴压作用下方钢管的局部屈曲,提高方钢管对核心混凝土的约束能力,提出了一种内置方形箍筋的复合约束方钢管混凝土柱。采用有限元软件ABAQUS对该柱进行模拟,研究其在轴向压力作用下的破坏模式、承载能力、延性、箍筋应力分布和复合约束特性,并分析了混凝土强度、方钢管壁厚对其轴压力学性能的影响。研究结果表明：提高混凝土强度、增加方钢管厚度和增设方形钢筋笼均能显著提高短柱的承载能力;方形箍筋在弹性阶段约束作用较小,其主要在弹塑性阶段和流塑性阶段发挥约束作用,设置方形箍筋可以有效提高短柱承载能力和延性,且其对延性的提高更为显著;方钢管对混凝土的约束作用整体表现为“角部大”的特点,方形箍筋可以有效增强对方钢管边长中部区域混凝土的约束作用,进而使混凝土在各方向受到的约束作用趋于均匀。     

圆钢管约束轻骨料钢筋混凝土轴压短柱力学性能试验

为了研究圆钢管约束轻骨料钢筋混凝土轴压短柱的力学性能,以钢管径厚比(110、73、55)、混凝土强度(LC30、LC40)、是否配筋为三个主要参数,进行了12个试件的单调静力加载试验,研究了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-应变关系,考察了试验参数对试件力学性能的影响规律。试验结果表明:在钢管约束作用下,核心轻骨料混凝土的强度明显提高,变形性能得到改善;试验结束时试件的压缩变形很明显,钢管外凸明显,径厚比大的钢管在切口处或中部出现撕裂破坏;混凝土中配制纵筋对试件的承载能力提高较为明显,对试件的延性无明显改善;钢管径厚比越小,试件的承载力越高而延性越好;混凝土强度的提高并不能显著增加试件的承载力。     

方钢管约束混凝土短柱轴压力学性能有限元分析与承载力计算

基于钢管约束混凝土的概念,将钢管对核心混凝土的横向约束应力直接转化为围压应力,施加在核心混凝土外侧面上,对方钢管约束混凝土短柱进行数值模拟;同时依据围压应力比概念,建立围压应力比与套箍指标的数学关系式。基于已有钢管约束混凝土柱试验研究成果,将有限元模拟结果与之进行对比,两者接近,从而验证数值模拟方法的正确性。利用此模型研究尺寸不同、混凝土强度不同及钢材强度不同时,围压应力比与核心混凝土轴压承载力之间的关系,结果表明:随着围压应力比的增大,核心混凝土轴压承载力也逐渐增大;根据模拟结果,提出钢管约束混凝土短柱的承载力计算公式。     

CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱屈服承载力分析

为研究CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱的屈服承载力,首先推导CFRP加固非承载状态下圆钢管混凝土短柱的屈服承载力,进而对CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱屈服承载力的计算式进行了推导.建立了非承载状态下圆钢管混凝土的有限元模型,通过已有试验结果,验证了有限元建模方法的有效性.采用该方法对不同参数的CF...     

CFRP约束方钢管混凝土轴压短柱的静力性能研究

进行16个CFRP约束方钢管混凝土轴压短柱的静力试验。试验结果表明,试件的破坏属于强度破坏,CFRP延缓了钢管的屈曲,受约束混凝土具有良好的塑性填充性能,CFRP的增加和混凝土强度等级的提高可以提高试件的承载力和刚度。钢管与CFRP可以协同工作。试件的荷载-应变曲线可以分为弹性阶段、弹塑性阶段和下降段。给出受约束混凝土的应力-应变表达式,模拟试件的荷载-应变曲线和变形模态,计算结果与试验结果吻合良好。     

高强钢管混凝土短柱轴压承载力试验和有限元分析

对3根高强钢管混凝土短柱的承载力进行了轴压试验,绘出了它们的荷载-应变曲线;同钢管以及混凝土柱相比,其承载力有较大幅度提高.另外,利用有限元软件ANSYS对高强钢管混凝土短柱轴压试验的全过程进行了数值模拟,得出的荷载-应变曲线与试验曲线相比吻合较好.     

配筋圆钢管混凝土短柱轴压承载力分析

在统一强度理论的基础上,对配有纵向钢筋和箍筋的圆钢管混凝土短柱轴心受压时的受力性能进行了分析;考虑了钢管和箍筋对混凝土的约束作用,推导出了配筋圆钢管混凝土短柱的轴压承载力计算公式;分析了中间主应力、钢管径厚比和体积配箍率对承载力的影响.将公式的计算结果与文献试验结果进行比较,二者吻合较好.结果表明:统一强度理论对于配筋圆钢管混凝土轴压短柱的理论计算有非常好的适用性,为配筋钢管混凝土柱的分析计算提供了一定的理论依据.