钢管混凝土短柱计算方法比较研究

在总结国内外钢管混凝土短柱计算公式的基础上,结合试验中的矩形钢管混凝土短柱,应用相关规范进行计算,并与试验结果进行对比,指出采用叠加理论的AIJ计算结果与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土异形柱抗侧刚度的计算

钢结构住宅设计中,为避免室内露柱露梁,可采用钢管混凝土异形柱框架,但钢管混凝土异形柱如何参与计算成为制约结构计算的难点。分析了等面积代换和等弯曲刚度代换成矩形截面钢管混凝土柱存在的缺陷,利用平截面假定和叠加原理,通过异形柱在纯弯曲状态下的变形分析,推导了钢管混凝土异形柱的抗侧刚度,并与有限元计算结果进行了对比。结果表明,对于存在对称轴的等肢厚T形和十字形截面,将其按等弯曲刚度等代成矩形截面计算其抗侧刚度是可行的,而对于L形截面和非对称T形、十字形截面,则需要考虑扭转影响。     

压弯作用下设传力构件的矩形钢管混凝土柱力学性能研究

为研究设置传力构件的矩形钢管混凝土柱在偏压作用下的力学性能,采用有限元软件ABAQUS建立一个矩形钢管混凝土柱3层模型,不考虑钢管壁与核心混凝土之间的黏结作用,只设置传力构件,分析在大小偏压作用下模型的变形能力。结果表明,在偏压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱钢管壁和核心混凝土很好地实现了共同工作,且变形基本符合平截面假定。为进一步研究在偏压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的承载能力,建立了一个简化的设置传力构件的矩形钢管混凝土框架30层模型,选择不同的轴压比,计算求得设置传力构件的矩形钢管混凝土柱承载力骨架曲线。根据CECS 159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》,得到设置传力构件的矩形钢管混凝土柱偏压承载力的计算方法,并针对规程中关于大偏压承载力的计算方法提出可进一步完善的建议。基于GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》,给出CECS 159∶2004规程中大偏心受压阶段矩形钢管混凝土柱正截面受压承载力调整计算式。     

考虑局部屈曲的矩形钢管混凝土轴压承载力计算方法

基于已有的试验研究与理论分析,给出了矩形钢管混凝土中钢管不出现局部屈曲时的最大宽厚比限值,同时提出大宽厚比下矩形钢管混凝土中考虑钢管屈曲的承载力计算方法。通过回归分析给出了矩形钢管混凝土轴压短柱、轴压中长柱的承载力简化计算公式,简化计算结果和大量试验结果进行对比,用试验结果验证了简化计算结果的正确性。同时,采用CECS、DBJ、EC4、LFRD及AIJ规程计算了矩形钢管混凝土承载力并和试验结果进行对比,对比结果表明:欧洲EC4规程、DBJ规程及简化计算结果与试验结果较为接近,所提出的简化计算公式不仅适用于普通宽厚比下矩形钢管混凝土承载力计算,且适用于大宽厚比下考虑局部屈曲时承载力计算,实现了普通壁厚和薄壁矩形钢管混凝土承载力计算公式的统一。     

矩形钢管混凝土柱的耐火性能和抗火设计方法

进行了8个轴心受压或偏心受压矩形钢管混凝土柱,按ISO—834和GB/T9978—1999规定的标准升温曲线升温作用下耐火极限的实验研究。实验结果表明,截面尺寸和防火保护层厚度对构件耐火极限的影响较大,而荷载偏心率的影响则相对较小。分析结果还表明,国家规范GB50045—95中钢结构柱防火保护层厚度的确定方法不适合于矩形钢管混凝土柱。在大规模参数分析结果的基础上,提出了矩形钢管混凝土柱耐火极限及防火保护层厚度的简化计算公式,公式的计算结果与数值计算结果和实验结果均吻合较好,且总体上偏于安全。本文的研究成果可为有关矩形钢管混凝土工程进行抗火设计时提供参考。     

方矩管混凝土柱计算理论

在论述钢管混凝土组合结构的基础上,分析了现有的4种钢管混凝土的计算理论,根据天津市完成的钢管混凝土结构中钢和混凝土的缝隙测试结果,分析了钢和混凝土的叠加原理的合理性,把叠加原理应用于天津市钢结构住宅设计规程的方矩管混凝土柱计算中。     

基于统一强度理论的带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力研究

为了研究带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的力学性能,以轴向荷载作用下的带约束拉杆的矩形钢管混凝土短柱为研究对象,在矩形钢管混凝土短柱轴压承载力研究的基础上,采用统一强度理论,考虑中间主应力、材料拉压比、约束拉杆对核心混凝土承载力的增强效应、钢管宽厚比对钢管承载力的折减效应等因素的影响,对其轴压承载力进行分析,得到了基于统一强度理论的承载力计算式。将所得计算式的计算值与相应文献的试验值进行了比较,吻合较好,验证了本计算式的正确性。对钢管宽厚比、拉杆直径、拉杆强度以及拉杆间距等影响因素进行分析,结果表明:钢管混凝土柱的极限承载力随钢管宽厚比的增大而下降,随约束拉杆的水平间距减小而得到提高,随约束拉杆直径和强度的变化而变化很小。研究结果可以为带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的研究提供一定的理论参考。     

长期荷载作用对矩形钢管混凝土轴心受压柱力学性能的影响研究

考虑长期荷载作用效应的影响 ,进行了矩形截面钢管混凝土 (以下简称矩形钢管混凝土 )轴心受压构件变形和承载力的试验研究。基于美国混凝土学会 (ACI 1992 )提供的混凝土徐变和收缩模型 ,对长期荷载作用下矩形钢管混凝土构件的变形进行了计算 ,理论结果和试验结果吻合较好。利用数值方法分析了考虑长期荷载作用影响时 ,矩形钢管混凝土轴心受压柱的荷载 -变形关系曲线 ,理论计算曲线和试验曲线基本吻合。在系统分析了长细比、截面含钢率、钢材种类和混凝土强度等因素影响的基础上 ,提出了考虑长期荷载作用影响时矩形钢管混凝土轴心受压柱承载力的简化计算公式     

钢管混凝土轴压长柱试验分析

本文通过对 3种长度的方形钢管混凝土柱和 2种长度的矩形钢管混凝土柱的试验分析 ,比较了 2种计算柱子轴压稳定系数的方法 ,得出了现行公式能很好地计算方形钢管混凝土柱的轴压稳定系数 ,但对于矩形钢管混凝土柱的轴压稳定系数计算 ,还必须进一步修正。     

带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁节点设计研究

本文根据试验和理论研究结果,对用于高层建筑的带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁刚性节点的受力和变形特征进行了分析研究。结合《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS 159∶2004)的设计规定,首先对方钢管混凝土柱-钢梁节点的梁-柱连接,给出了不同抗震设防要求时的受弯、受剪计算公式及建议;其次通过对节点核心区受力机理的分析,建立了钢“框架-剪力墙”加混凝土“斜压短柱”的受力模型及其屈服机制,根据塑性极限分析,给出了节点核心区受剪承载力计算的叠加公式,并与“规程”公式和非线性有限元近似模拟分析结果进行了比较。本文提出的节点核心区受剪承载力计算公式,能够反映出轴压比的影响,其计算结果安全合理,可供实际工程设计参考。     

钢管混凝土结构在山西省的应用与发展

通过介绍钢管混凝土结构在我国和山西省的应用与发展以及钢管混凝土结构的优点，阐明了钢管混凝土结构在该省建筑业发展中的前景与作用。     

预应力钢材回顾与展望

回顾了我国预应力钢材50年来走过的历程,介绍了当前我国预应力钢材的品种及主要生产厂家,对今后预应力钢材的发展提出了建议。     

现代轻钢结构建筑及其在我国的应用

轻型房屋钢结构是目前国内外应用和发展速度最快的新型结构型式,广泛用于各类工业和民用建筑中,具有施工速度快、建筑造形美、用钢量少、造价低等优点。本文对国内外轻型钢结构的发展状况进行了系统的回顾和总结,并在此基础上对解决轻钢结构分析、设计和应用中存在的主要问题提出了建议。     

钢骨及钢管混凝土关键施工技术及质量控制简

钢结构与混凝土组合结构因其刚度大、承载力高、抗震性能强以及改善结构功能等突出优点,迎合了建筑结构的发展,有广泛的应用.本文结合交通银行江苏省分行新营业办公大楼项目,介绍钢管及钢骨混凝土结构施工中的关键施工技术及质量控制.     

浅谈钢管混凝土结构的特点及其工程应用

在介绍钢管混凝土结构特点的基础上，阐述了钢管混凝土结构的研究与发展现状，列举了钢管混凝土结构在我国的应用，表明钢管混凝土结构的应用范围将不断扩大。     

Stability and ductility of high performance steel sections with concrete infill

This paper aims to investigate the stability and ductility characteristics of concrete filled columns using high performance steels (HPS). HPS includes both high strength steel and stainless steel which exhibit improved strength, as well as corrosion resistance, hardness etc. When such steel sections are filled with concrete the stability characteristics for both short and slender columns’ behaviour need to be modified to take account of the potential advantages for both local and overall bucklings. In addition, the concrete infill will also play a role in improving the post-peak behaviour of both short and slender columns and this needs to be considered. This paper will provide both an experimental and a theoretical treatment of these issues and will provide comparisons with existing design procedures, to illustrate the significant advantages which the juxtaposition of concrete provides to high performance steel sections.     

大面积脚手架支撑体系的工程实例与分析

随着高层及大空间建筑的逐渐增多,大面积脚手架支撑结构在当前建筑施工中常作为模板支撑体系,目前大面积脚手架支撑体系有多种不同形式。文章结合工程实例,分别介绍了大面积高层钢管脚手架、高空钢平台钢管脚手架以及型钢与φ48钢管组合支模等支撑体系的构造形式和使用特点,为以后类似的大面积脚手架工程提供实践依据。     

HRB500钢筋的发展与设计施工要点

介绍了HRB500级钢筋的材料性能,列出了HRB500级钢筋工程结构的设计选材、锚固、抗震、连接等方面的主要问题,给出了HRB500级钢筋的具体设计计算方法和施工代换的处理方法。     

关于未来铸钢节点发展趋势与出路的探讨

铸钢节点由于设计自由度大、适应性好、力学性能优异而倍受青睐。铸钢节点在局部高应力区形成圆角圆滑过渡,既具有美观的流线型外形又避免了相贯切割及焊缝重叠引起的应力集中。随着高层,大跨建筑及新型结构的不断采用,铸钢节点大型化、复杂化趋势明显。受运输、吊装以及制造等条件的限制,超大铸钢件的应用面临诸多挑战。提出了一般铸钢件的适宜重量和尺度,认为超大铸钢件的适当拆分或采用组合式铸钢件不失为一个好的思路,但由此带来的一些相关技术问题需作进一步研究。     

冷弯型钢在国内外建筑业中的应用与研究情况

介绍了冷弯型钢房屋结构的主要特点和冷弯型钢在国内外建筑行业的应用与研究现状,并分析了它在国内建筑钢结构中应用的制约因素,最后对其发展前景进行了展望。