方中空夹层钢管混凝土横向局压性能研究

为研究方中空夹层钢管混凝土的横向局压性能,利用ABAQUS软件建立了非线性有限元分析模型,同时以压杆与试件外边长比和空心率为参数,进行了6个试件的试验研究,分析比较了试件破坏形态、荷载 位移曲线、荷载 应变曲线和承载力模拟结果与试验结果的差异及其产生的原因。结果表明:横向局压荷载作用下方中空夹层钢管混凝土具有较好的力学性能;有限元模拟得到的方中空夹层钢管混凝土横向局压性能总体上与试验结果吻合良好。     

局部承压矩形钢管混凝土短柱力学性能研究

基于单调荷载作用下钢材和混凝土的应力-应变关系模型,考虑了材料本构关系的非线性以及不同材料之间的接触关系,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了矩形钢管混凝土短柱在局压偏压下的非线性有限元计算模型。计算分析矩形钢管混凝土受局压偏压时的荷载-变形全过程关系曲线,计算曲线与试验曲线吻合较好。通过分析局压面积比、截面含钢率、钢材和混凝土强度以及端板厚度等对钢管混凝土局压力学性能的影响规律,较深入地了解矩形钢管混凝土受局压偏压荷载时的工作机制。最后,在系统参数分析结果的基础上,提出矩形钢管混凝土局压偏压承载力简化计算方法。     

混凝土本构模型在矩形钢管混凝土模拟中的对比

总结了韩林海,Schneider,Ellobody三种核心混凝土本构模型,应用ABAQUS软件对4组矩形钢管混凝土轴压试件进行了模拟,并将各模型的模拟结果与试验结果对比,得出韩林海模型较其他模型能更好的适用于对矩形钢管混凝土结构的有限元分析的结论。     

矩形中空夹层钢管混凝土轴压构件的试验研究

对6根矩形中空夹层钢管混凝土和1根矩形实心钢管混凝土短柱试件进行轴压试验,研究了内外钢管的长宽比对短柱的力学性能的影响。试验结果表明:比较内管相同的试件,外管截面尺寸较大者其轴压承载力略高;比较外管相同的试件,由于混凝土的减少和内管的局部屈曲,轴压承载力随内管的增大略有下降,本次试验中的实心钢管混凝土短柱的轴压承载力略高于中空夹层钢管混凝土短柱。同时用ABAQUS有限元软件对试件轴压全过程进行了模拟,计算结果与试验结果吻合良好。     

圆截面碳纤维增强聚合物-钢管混凝土压-扭性能研究

为探究圆截面碳纤维增强聚合物(CFRP)-钢管混凝土在压-扭荷载作用下的力学性能,结合8个CFRP-钢管混凝土试件进行压-扭静力加载试验,对试件的试验现象、扭矩-转角曲线、钢管与碳纤维的协同工作以及平截面假定进行了探讨;应用有限元软件建立模型进行对比,模拟结果与试验结果相吻合;以上述研究为基础,对构件进行了受力全过程分析;参数分析的结果表明,横向碳纤维层数、混凝土强度和含钢率对扭矩-转角曲线的形状无明显影响;横向碳纤维层数、钢材屈服强度、混凝土强度和含钢率的增加可以提高构件的承载力,适当的轴压比也可以提高构件的承载力;基于性能分析结果,得出圆截面CFRP-钢管混凝土的压-扭极限承载力方程,通过验证可知与试验结果拟合良好。     

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。     

设平板加劲肋矩形钢管混凝土柱静载下ABAQUS本构模型的研究

对设平板加劲肋钢管混凝土柱静载下ABAQUS本构模型进行研究.首先对收集的设平板加劲肋钢管混凝土短柱轴压试验进行介绍;从混凝土本构模型、钢材本构模型、钢-混凝土界面黏结模型以及初始缺陷、残余应力的引入等方面入手进行分析;对比分析了 Schneider模型、Saenz模型、韩林海模型及陶忠模型四种核心混凝土受压本构关系,在此基础上提出了考虑设肋钢管约束效应的核心混凝土单轴受压应力-应变本构关系;对钢材本构、钢-混凝土界面本构等模型进行了对比分析.通过采用本构模型进行了有限元仿真模拟,与收集到的58根设肋钢管混凝土轴压试件试验结果进行对比.对比结果表明,采用的ABAQUS本构模型形式简单,能够准确地模拟设平板加劲肋普通截面钢管混凝土柱轴压力学性能,可为类似结构的分析提供参考.     

无端板方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承压性能有限元分析

利用有限元软件ANSYS对方钢管再生混凝土短柱中心局部受压承载性能进行非线性分析,探讨了截面含钢率、再生骨料取代率等因素对其性能的影响。研究结果表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好,所建立的有限元模型可较好地满足对方钢管再生混凝土短柱进行局压承载力模拟分析的要求;方钢管再生混凝土短柱局压受力特性与方钢管普通混凝土相似,局压承载力随着含钢率的增大而提高,且提高幅度呈非线性增长,含钢率为0.12时的局压承载力相对于含钢率为0.08时有较大幅度的提高;局压承载力与再生混凝土抗压强度基本呈线性关系,其比值控制在4.5左右。实际工程中需以再生混凝土实测强度为标准,进行方钢管再生混凝土构件局压承载力的验算。     

Q460高强钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能

本文以研究Q460高强钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能为目的,通过开展6组短柱轴压试验并结合有限元软件ANSYS进行数值模拟分析,探讨核心混凝土强度对钢管自密实混凝土短柱轴压承载力、破坏模式、套箍效应等力学性能的影响规律。研究表明由于采用高强钢管,试件均呈现明显的腰鼓型失效模式;相比普通钢管混凝土柱,钢管自密实混凝土柱具有更好的承载能力,且其承载力与自密实混凝土强度成正比。基于现有规程并结合试验及有限元分析结果,修正了钢管混凝土组合强度公式,为钢管自密实混凝土构件设计提供参考。     

矩形中空夹层钢管混凝土轴压构件静力力学性能参数分析

采用正交试验设计方法分析一些关键参数的影响程度,利用建立的有限元模型分析矩形中空夹层钢管混凝土轴压构件在轴压情况下核心混凝土强度、名义含钢率、内外钢管屈服强度、截面长宽比、截面空心率等参数对其极限承载力及荷载-变形关系曲线的影响,得出了一些有益的结论。