不同載荷作用下空心鋼管混凝土脫落性能試驗

進行了11根圓形和正方形截面的空心鋼管混凝土軸心受壓長柱試驗,研究了空心率、長細比和截面形式對空心鋼管混凝土長柱承載力性能的影響,并對空心鋼管混凝土軸壓長柱的破壞形態(tài)進行了分析。分析結果表明,空心鋼管混凝土長柱的破壞形態(tài)接近于空鋼管長柱。同時在前人所做的軸壓長柱試驗數(shù)據(jù)基礎上,進行了《薄壁離心鋼管混凝土結構技術規(guī)程》(dl/t5030-1996)與給出的空心鋼管混凝土軸壓長柱承載力計算公式的對比,表明給出的公式與試驗結果吻合較好,說明使用該公式計算軸壓長柱承載力是可行的。

介紹了離心法生產(chǎn)的空心鋼管混凝土構件軸心受壓時的工作性能.工作性能是隨著套箍系數(shù)和空心率的變化而變化,呈系列化和連續(xù)性.符合統(tǒng)一理論的推斷.進行了圓形,方形和多邊形軸壓短柱的試驗,試驗結果與計算結果吻合很好.同時導出軸心受壓時的強度設計公式,該公式對各種多邊形截面和方形截面都適用,使用方便,設計簡單.

結構在遭受意外荷載作用下的抗倒塌能力是目前工程師比較關心的問題,而柱子作為重要的受力構件,其安全性將直接關系到整個結構的安全,汽車撞擊是一種常見的意外作用,研究柱構件在汽車撞擊作用下的耐撞性具有一定的實際意義。本文首先采用有限元方法對實心和空心鋼管混凝土構件在側向落錘沖擊作用下的試驗進行模擬及驗證。在此基礎上,針對實心和空心鋼管混凝土柱在汽車撞擊作用下的響應做了全程的仿真計算,并對沖擊力的特點及構件的破壞情況進行了分析,得出了汽車撞擊荷載及構件的耐撞性隨著空心率變化的規(guī)律,并給出汽車沖擊力的計算方法。

實空心鋼管混凝土柱在汽車撞擊下的性能研究

第３１卷第２期 ２　０?。薄。衬辏苍?水　電　能　源　科　學 ｗａｔｅｒ?。颍澹螅铮酰颍悖澹蟆。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３１ｎｏ．２ ｆｅｂ．２?。啊。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１３）０２－０１１６－０４ 空心鋼管混凝土組合柱抗震性能研究 吳軍中１，張燎軍１，張曉莉２ （１．河海大學水利水電學院，江蘇南京２１００９８；２．中國水電顧問集團西北勘測設計研究院，陜西西安７１００６５） 摘要：為研究水電站廠房空心鋼管混凝土組合柱抗震性能，以新疆某水電站鋼管混凝土廠房組合柱結構構造 形式為例，應用有限元軟件ａｄｉｎａ建立了矩形實心及空心鋼管混凝土廠房組合柱結構三維有限元模型，探 討了自振特性，并通過時程分析方法研究不同空心率模型在地震動輸入情況下鋼管和內(nèi)部核心混凝土的動 應力、動位移響應。結果表明，矩形空心鋼管混凝土組合柱比實

第３１卷第２期 ２?。啊。薄。衬辏苍?水　電　能　源　科　學 ｗａｔｅｒ?。颍澹螅铮酰颍悖澹蟆。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３１ｎｏ．２ ｆｅｂ．２?。啊。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１３）０２－０１１６－０４ 空心鋼管混凝土組合柱抗震性能研究 吳軍中１，張燎軍１，張曉莉２ （１．河海大學水利水電學院，江蘇南京２１００９８；２．中國水電顧問集團西北勘測設計研究院，陜西西安７１００６５） 摘要：為研究水電站廠房空心鋼管混凝土組合柱抗震性能，以新疆某水電站鋼管混凝土廠房組合柱結構構造 形式為例，應用有限元軟件ａｄｉｎａ建立了矩形實心及空心鋼管混凝土廠房組合柱結構三維有限元模型，探 討了自振特性，并通過時程分析方法研究不同空心率模型在地震動輸入情況下鋼管和內(nèi)部核心混凝土的動 應力、動位移響應。結果表明，矩形空心鋼管混凝土組合柱比實

采用落錘沖擊實驗和有限元方法對空心鋼管混凝土構件的抗側向沖擊性能進行研究.實驗結果表明:當空心率相同時,隨著沖擊速度的增加,構件的變形增大;當錘重和沖擊速度不變時,隨著構件空心率的增大,構件變形增加、所受的沖擊力減小.采用有限元方法與實驗結果進行對比分析,兩者結果相符;同時采用有限元方法分析了材料強度、邊界條件和空心率等因素對構件抗側向沖擊性能的影響,結果表明,提高材料的強度、加強構件的邊界約束可以提高構件的抗沖擊性能,而空心率的增大降低了構件的抗沖擊性能.

本文考慮將干冰放置于空心鋼管混凝土構件的內(nèi)部空心中,干冰將逐步氣化,變?yōu)槎趸細怏w,通過設計一定的試驗設備來控制其壓力,使得該高壓氣體能在較短時間內(nèi)有效地滲透進混凝土中,與混凝土中的ca(oh)2發(fā)生碳化反應。試驗研究表明,該試驗裝置安全可靠,能使空心鋼管混凝土內(nèi)表面發(fā)生一定深度的碳化,為二氧化碳在改良混凝土性能的應用方面提供了一種新思路。本試驗的研究內(nèi)容,目前國內(nèi)外還沒有相關報道,屬國內(nèi)外首創(chuàng)。

介紹了空心鋼管混凝土構件的承載力計算方法，通過對某工業(yè)廠房分別建立型鋼和空心鋼管混凝土的有限元分析模型,對比分析了不同結構的抗震性能及經(jīng)濟性，結果表明，空心鋼管混凝土具有良好的抗震性能，且能夠節(jié)約建造成本。

空心鋼管混凝土結構在我國的發(fā)展_鐘善桐

將復式鋼管混凝土空心柱分成混凝土、內(nèi)鋼管和外鋼管三部分,將其作為擬平面軸對稱問題進行分析,考慮混凝土和內(nèi)、外鋼管的徑向位移、縱向應變協(xié)調(diào),建立了復式鋼管混凝土空心柱抗壓剛度計算公式,并得到了復式空心鋼管混凝土柱在軸力作用下的應力分配比。同時分析了核心混凝土泊松比、內(nèi)鋼管泊松比、外鋼管泊松比、內(nèi)鋼管壁厚、外鋼管壁厚對復式空心鋼管混凝土柱的抗壓鋼管和應力分配比的影響,得到了復式空心鋼管混凝土柱軸壓應力不是按彈性模量比分配、內(nèi)外層鋼管壁厚和泊松比對彼此無顯著影響等結論。

文章以某純鋼結構工業(yè)廠房為研究對象,根據(jù)鋼管混凝土統(tǒng)一理論的指導,運用經(jīng)作者修正后的鋼管混凝土軸壓承載力強度設計公式,設計采用空心鋼管混凝土柱的工業(yè)廠房,在等效剛度條件下與純鋼柱廠房進行對比分析,考察結構抗震性能的重要參數(shù),并比較經(jīng)濟效益.結果表明,在等效剛度條件下,空心鋼管混凝土柱廠房比純鋼結構柱廠房柱頂位移更小,柱底反力更大;空心鋼管混凝土柱廠房能節(jié)約6%費用.

在軸壓試驗結果的基礎上,選擇合理的材料本構關系模型,應用有限元軟件abaqus對空心圓鋼管混凝土短柱進行了有限元模擬,著重討論了有限元模型的建立方法,并通過模擬結果與試驗結果的對比驗證了有限元模型的合理性。

目前關于鋼管混凝土軸壓承載力的計算理論和方法很多,其中分別有針對實心或空心截面、圓形或方形及多邊形的。按"統(tǒng)一理論"的思想,不論截面是實心或空心,圓形或多邊形,它們的性質(zhì)應該是統(tǒng)一且連續(xù)的,那么計算公式也應該是完全統(tǒng)一且連續(xù)的,而現(xiàn)有的計算方法多針對其中部分截面形式或有不連續(xù)的情況?；诖送普?本文在基于厚壁圓筒理論建立的圓形實空心鋼管混凝土承載力統(tǒng)一計算公式的基礎上,將其進一步擴展到多邊形截面上,最終得到可以同時適用于實心和空心,圓形和多邊形的軸壓承載力統(tǒng)一計算公式。

文章以某純鋼結構工業(yè)廠房為研究對象,根據(jù)鋼管混凝土統(tǒng)一理論的指導,運用經(jīng)作者修正后的鋼管混凝土軸壓承載力強度設計公式,設計采用空心鋼管混凝土柱的工業(yè)廠房,在等效剛度條件下與純鋼柱廠房進行對比分析,考察結構抗震性能的重要參數(shù),并比較經(jīng)濟效益.結果表明,在等效剛度條件下,空心鋼管混凝土柱廠房比純鋼結構柱廠房柱頂位移更小,柱底反力更大;空心鋼管混凝土柱廠房能節(jié)約6%費用.

在軸壓試驗結果的基礎上,選擇合理的材料本構關系模型,應用大型通用ansys有限元軟件對四邊形和八邊形空心鋼管混凝土短柱進行了有限元模擬,著重討論了有限元模型的建立方法,并通過模擬結果與試驗結果的對比,驗證了有限元模型的合理性。

根據(jù)鋼管和混凝土界面處的變形協(xié)調(diào)和平衡條件,利用樂甫位移函數(shù)得出的厚壁圓筒在兩端和內(nèi)外壁分別受均布壓力作用下的空間軸對稱問題解,求出軸向壓力作用下空心鋼管混凝土樁體彈性力學解析解。應用解析解研究了鋼管對混凝土的初期約束作用及其塑性屈服條件,并研究了空心和實心混凝土內(nèi)柱應力分布特點及其塑性發(fā)展的趨勢。

空心鋼管體積

關于實心鋼管混凝土的耐火性能已有大量的實驗研究,而空心鋼管混凝土的耐火實驗目前還非常少見。針對這一不足,對空心鋼管混凝土進行了耐火實驗研究,其中考慮了不同的空心率,并對中空注水對構件耐火性能的影響也進行了實驗研究。實驗結果表明:在相同的荷栽比下,構件的耐火時間隨空心率先增大后減小。當空心率較小時,中空注水對構件耐火時間的提高作用不明顯;當空心率較大時,注水對耐火時間的提高才體現(xiàn)出來。

《實心與空心鋼管混凝土結構技術規(guī)程》專輯序言 作者：查曉雄 作者單位： 刊名：建筑鋼結構進展 英文刊名：progressinsteelbuildingstructures 年，卷(期)：2012,14(3) 本文鏈接：http://d.wanfangdata.com.cn/periodical_jzgjgjz201203001.aspx

本文簡要介紹了空心鋼管混凝土結構設計規(guī)程的編制背景、空心鋼管混凝土的特點和現(xiàn)有國內(nèi)已有的設計規(guī)程。目前工程中采用的空心鋼管混凝土構件的截面形式,已由圓形發(fā)展到多邊形、正方形和矩形。因而現(xiàn)有《薄壁離心鋼管混凝土結構技術規(guī)程》(dl/t5030-1996)已不能滿足要求,需制訂新規(guī)程。介紹了《空心鋼管混凝土結構技術規(guī)程》(cecs254∶2009)的主要內(nèi)容。采用了"鋼管混凝土統(tǒng)一理論"提出的統(tǒng)一設計公式,以滿足新規(guī)程需設計各種對稱截面的要求。簡要介紹了空心鋼管混凝土構件軸壓、抗拉、抗剪、抗扭、抗彎和復雜應力狀態(tài)下的計算,以及常用的節(jié)點設計與構件的加工制作。最后,附一些設計算例,供參考。

在對圓形和方形鋼管混凝土柱的研究過程中,考慮了中間主應力,推導出圓空心鋼管混凝土軸心受壓構件承載力的計算式,并推廣到方空心鋼管混凝土,得到了統(tǒng)一的承載力公式,與文獻資料的試驗數(shù)據(jù)進行了對比,結果吻合良好,驗證了統(tǒng)一強度理論對空心鋼管混凝土柱的理論計算的適用性,為工程設計提供了理論依據(jù)。