Analysis of composite steel and concrete columns at high temperatures

The growing demand for knowledge about the effect of fire on structures has stimulated research worldwide. This article presents experimental results of short, composite columns made of steel and concrete when submitted to high temperatures in furnaces, with and without axial compression loading, as well as a numerical analysis of the temperature distribution in these columns. The columns were modeled as concrete‐filled tubes with three thicknesses and two diameters considered. In addition, standard fire temperature–time curves were obtained experimentally for use in the numerical calculations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

邢东矿-980m外水仓钢管混凝土支架支护技术应用

针对邢东矿-980 m外水仓由于埋深大,地压显现明显,巷道变形量大的特点,使用钢管混凝土支架进行二次支护,并联合锚喷及后期浅层注浆构建巷道围岩承压环,有效地控制了围岩的变形,保证了巷道长期稳定,为深井巷道支护形式的选择提供了参考。     

考虑桩-土动力相互作用的钢管混凝土拱桥地震反应分析

以上覆土层为60 m的主跨为85 m,采用桩承墩基的钢管混凝土拱桥为分析对象,建立三维有限元模型.地基土采用服从Drucker-prager屈服准则的弹塑性模型,并且采用接触对方法模拟土与桩侧面的相互作用,分析了考虑土与结构动力相互作用效应的拱桥地震反应,并与不考虑相互作用的拱桥地震反应作了对比,发现动力相互作用对横桥向反应影响很大.     

包覆十字型钢骨钢筋混凝土短柱的火害影响研究

通过对包覆十字型钢骨钢筋混凝土(Steel Reinforced Concrete,SRC)短柱受火害的试验,分析火害后的影响.试验中共设计4支柱试体进行高温火害试验.高温试验结果显示,混凝土强度越高,柱断面内部温度升温速率越快.还发现圆形柱内部温度均较方形柱要高,圆形柱的混凝土保护层较方形柱易产生爆裂现象,其保护层在高温试验中近乎完全剥落.     

水胶比对于高强自应力钢管混凝土膨胀性能的影响

高强自应力钢管混凝土实现自应力依赖于核心混凝土的膨胀性能以及混凝土膨胀与强度的协调发展,而水胶比是实现核心混凝土膨胀性能和强度等级的关键.因而,试验研究了水胶比对核心混凝土膨胀性能的影响,结果表明,对于强度等级不同膨胀混凝土和砂浆,水胶比的影响规律不尽相同,随着水胶比的降低,C60混凝土的膨胀率数值先增加后降低,C70混凝土的膨胀值则持续降低;对于相同强度等级的膨胀混凝土及其砂浆,其膨胀性能具有较好的相关性.     

钢管-微膨胀混凝土气孔结构改变对徐变的影响

以膨胀剂掺量为4％、8％、12％配制钢管核心混凝土,进行了三种掺量下的钢管混凝土徐变试验研究.试验结果表明:膨胀剂掺量12％时徐变应变最小、8％次之、4％最大,即徐变应变随着膨胀剂掺量的增加而减小.同时为了阐明膨胀剂对钢管混凝土徐变作用的内在机理,应用扫描电镜二次电子成像观测及孔结构测试仪进行微观结构分析,分别进行了三硫型硫铝酸钙形貌、气泡数目、气泡弦长、硬化混凝土空气含量观测等.结果表明:膨胀剂反应生成三硫型硫铝酸钙,填充在混凝土结构的空穴和缝隙中,完全填充或减小混凝土中的大气泡或小气泡,起到补偿收缩的作用.     

Overall efficiency evaluation of commercial distillation columns with valve and dualflow trays

The main objective of this work is to establish appropriated ways for estimating the overall efficiencies of industrial distillation columns with valve trays with downcomer and dualflow trays. The knowledge of efficiencies has fundamental importance in the design and performance evaluation of distillation columns. Searching in the literature, a tree of alternatives was identified to compose the tray efficiency model, depending on the mass transfer models, the liquid distribution and vapor flow models on the tray, the liquid entrainment model, the multicomponent mixture equilibrium model, the physical properties models, the height of froth on the tray model and the efficiency definition. In this work, different methods to predict the overall efficiency of distillation columns with valve and dualflow trays were composed and compared with data from three commercial distillation columns under different operating conditions. The models were inserted in the Aspen Plus 12.1 simulator, in Fortran language, together with tray geometrical data, fluid properties and operating data of the distillation columns. For each column, the best thermodynamic package was chosen by checking the temperature profile and overhead and bottom compositions obtained via simulation against the corresponding actual data of industrial columns. A modification in the fraction of holes evaluation that is jetting parameter of the Garcia's hydraulic model of dispersion above the tray was proposed. This modification produced better results than the original model to predict the fraction of holes that are jetting and in the efficiency of dualflow trays and similar results to Garcia model in the efficiency evaluation of valve trays. © 2010 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010     

FRP约束钢管混凝土长柱承载力研究

已有研究表明,钢管混凝土柱和FRP约束混凝土柱承载力的计算方法不适用于FRP约束钢管混凝土柱承载力的计算。为研究FRP约束钢管混凝土长柱的承载力,本文以钢管约束效应系数ξs和FRP约束效应系数ξf为主要参数,考虑混凝土强度等级对FRP约束钢管混凝土柱承载力提高效果的调整系数,建立了FRP约束钢管混凝土短柱承载力的计算模型。在此基础上,分别引入钢管混凝土稳定系数φs和FRP约束混凝土柱稳定系数φf,建立FRP约束钢管混凝土长柱的承载力计算模型。并将模型的计算结果与试验数据进行比较。     

方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲肋式节点非线性有限元分析

对方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲肋式节点建立了同时考虑几何非线性和材料非线性的有限元分析模型,模拟分析了单调加载下节点的受力性能,较为精确地分析了节点区应力分布.结果表明:由有限元模型所得的位移曲线与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线相符,由有限元模型所得的应变分布和发展规律与试验结果一致;竖向加劲肋式节点的梁端弯矩一部分通过竖向加劲肋传递给柱钢管腹板和核心混凝土,另一部分梁端弯矩由梁端翼缘直接传递给柱钢管翼缘和核心混凝土;节点的破坏模式为梁翼缘变截面最窄处形成塑性铰,最终梁受压翼缘出现严重的局部屈曲,而柱钢管和竖向加劲肋均在弹性范围内工作,很好地实现了强柱弱梁、强节点弱构件的抗震原则;节点核心区混凝土性能符合斜压杆受力机制.     

静力弹塑性分析在窑尾塔架设计中的实践

为进一步了解窑尾塔架在罕遇地震下的工作性能,现以我公司设计的宁夏建材集团产业扶贫产能置换建设5000 t/d项目窑尾塔架进行在罕遇地震下的静力弹塑性分析,简述操作流程,对其工作性能进行分析和总结,为今后类似的结构设计提供参考.     

超薄膨胀型钢结构防火涂料烃类火试验研究

钢结构建筑属于循环结构形式,由于钢材耐火性能差,温度超过600℃,材料强度和刚度都显著降低,因此必须对钢结构建筑进行防火保护。超薄膨胀型钢结构防火涂料逐渐应用到民用建筑钢结构防火保护中,而且GB14907—2002对其耐火性能评价方法有了具体规定,但是对石化烃类火环境下的耐火性能没有提及。本研究依据GB14907—2002的规定,参照UL1709的实验方法,对烃类火下超薄膨胀型钢结构防火涂料的耐火性能进行了测试。根据试验情况主要考察了涂料的发泡倍数,试验结果表明发泡倍数指标可以作为该类涂料的一个参考指标,并且对烃类火下超薄膨胀型防火涂料的施工养护和粘结强度等提出了建议。     

GFRP对不同断面形状混凝土柱约束性能试验研究

在文献研究和工程调查的基础上，本文选用方形、圆形、八边形、直边加圆弧形和空心的配筋混凝土模型柱为研究对象，通过轴心受压试验所得到的荷载-轴向变形、荷载-纤维应变、荷载-箍筋应变关系曲线以及相应对比分析，研究了GFRP对不同断面形状混凝土柱的约束性能。研究表明，断面形状对混凝土柱约束性能起着决定性作用。在其它条件相同的情况下，约束性能按照圆形、八边形、直边加圆弧形、方形、空心断面形状的顺序递减。     

薄壁钢管矿渣混凝土短柱的轴压性能试验研究

通过12根内置大尺度矿渣的薄壁钢管矿渣混凝土短柱的轴压试验,以核心混凝土强度、截面含钢率、矿渣块体取代率为变化参数,分析了新型短柱的破坏模式、荷载-位移关系,同时探讨了三种因素对新型短柱轴压承载力的影响程度.结果表明:全部试件均发生了剪切破坏,且试件都具有较高的轴压承载力和后期变形的能力;核心矿渣混凝土强度等级对新型短柱轴压承载力的影响程度最大,其次是含钢率,影响能力最小的是矿渣块体取代率.研究成果说明薄壁钢管矿渣混凝土短柱在承载力、延性方面有较多的优越性,有进一步研究和推广应用的价值.     

钢管玄武岩纤维混凝土短柱轴心受压承载能力试验研究

钢管混凝土短柱是工程中的常用构件,其核心混凝土的性能对钢管混凝土承载能力有较大影响,为了研究玄武岩纤维混凝土对钢管混凝土受力性能的影响,采用钢管混凝土和钢管玄武岩混凝土短柱轴心受压对比试验,结果发现,在相同条件下,钢管玄武岩纤维混凝土短柱轴心受压承载能力均大于普通钢管混凝土短柱,最大提高率10.1%,承载能力提高率随着钢管混凝土含钢率的提高而降低;相对于钢管混凝土短柱,钢管玄武岩纤维混凝土短柱的弹性阶段较长,延性增加.延性系数随含钢率提高而提高,纤维长度改变对钢管玄武岩纤维混凝土短柱承载力影响较小.     

基于共轭先验分布的圆钢管混凝土短柱抗压概率模型分析

以圆钢管混凝土轴心受压短柱为研究对象,基于贝叶斯动态信息更新思路建立其共轭概率抗压计算模型.选取《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)、美国钢结构协会规范AISC360-2010以及日本建筑协会规范AIJ-SRC01中圆钢管混凝土短柱受压承载力计算公式作为先验模型,收集国内外有关圆钢管混凝土短柱抗压试验数据为样本信息,选取共轭先验分布为参数的先验分布,应用贝叶斯方法综合先验模型、试验数据两类信息对参数先验分布进行更新,得参数后验分布,从而达到对先验模型的修正,修正后模型即为圆钢管混凝土短柱受压承载力的概率模型.研究表明:基于贝叶斯共轭概率模型得到的圆钢管混凝土短柱受压承载力与试验结果吻合良好,较规范建议设计方法的计算结果更接近试验值.简化模型能合理的进行圆钢管混凝土短柱受压承载力预测及设计.     

钢骨混凝土结构在石化类结构设计中的应用

介绍了钢骨混凝土结构的特点、设计原理和模型分析，并结合实际工程，提出了施工中需注意的若干事项。     

基于Bayes统计的圆钢管混凝土短柱受压承载力分析

利用贝叶斯统计理论,建立了圆钢管混凝土短柱基于《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50396-2014)的概率抗压模型.采用无信息先验分布,结合国内外170组钢管混凝土柱抗压试验数据,利用贝叶斯参数剔除法对模型进行简化,得到简化概率抗压模型.研究表明:简化概率抗压模型较规范模型计算压力值更接近试验结果,能合理的进行圆钢管混凝土短柱受压承载力预测及设计.