多邊形空心鋼管混凝土軸壓短柱非線性分析

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.

空心鋼管混凝土綜述

空心鋼管混凝土綜述 (2)

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。

進行了55根各種截面的空心鋼管混凝土軸心受壓短柱試驗,研究了不同截面參數(shù)情況下,空心鋼管混凝土軸壓短柱承載力性能變化,研究了空心率對平均應力與縱向應變性能的影響。研究結果表明:圓形截面試件的承載力高于其他類型截面的試件,試件空心率越小,試件的承載力越高,軸壓曲線的彈塑性階段越長,同時曲線的下降段越趨平緩,隨著空心率的變化,短柱的軸壓曲線呈系列化,上述結果體現(xiàn)了空心鋼管混凝土結構的連續(xù)性。同時根據(jù)試驗結果驗證了空心鋼管混凝土軸壓短柱組合強度標準值的計算公式,計算值與試驗值相比吻合良好,說明使用該公式計算空心鋼管混凝土軸心受壓短柱的承載力是可行的。

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。

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　０?。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　０?。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

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

將復式鋼管混凝土空心柱分成混凝土、內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、外鋼管的徑向位移、縱向應變協(xié)調,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、內鋼管泊松比、外鋼管泊松比、內鋼管壁厚、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.

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.

不銹鋼管混凝土是一種新型組合結構,在土木工程領域有很大的應用空間。采用abaqus軟件,建立3維非線性有限元模型,考慮了材料非線性、鋼材的應力強化及初始幾何缺陷。根據(jù)荷載-位移曲線和極限承載力結果可知,試驗與有限元結果吻合較好。通過數(shù)值計算結果,對不銹鋼組合柱與碳素鋼組合柱進行比較。最后提出簡化模型,用以計算不銹鋼管混凝土方形柱的極限承載力。

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

為研究空心鋼管混凝土柱中混凝土脫落對結構受力特性的影響,以空心率和軸壓比為主要變化參數(shù),共設計了14根空心鋼管混凝土側推試件,包括軸壓,偏壓和側推試件,借助攝像功能進行了空心鋼管混凝土內部混凝土脫落試驗研究。對比分析各試件的破壞特征和荷載-位移骨架曲線,研究了各影響參數(shù)對混凝土脫落的影響。試驗結果表明:極限荷載時,試件在側推力作用下易發(fā)生脫落,軸壓和偏壓情況下不考慮混凝土脫落;在側推力作用下試件中混凝土的脫落對空心鋼管混凝土柱的承載能力有影響,空心率和軸壓比越大,試件內部混凝土脫落側推承載力越低。

基于統(tǒng)一強度理論,借助鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力計算公式的推導,得出了極限狀態(tài)時鋼管和混凝土之間的側壓力,提出了界限套箍系數(shù)的概念,并給出界限套箍系數(shù)的計算公式,同時分析了不同套箍系數(shù)時鋼管的三向應力和鋼管混凝土短柱的軸壓應力-應變曲線出現(xiàn)不同發(fā)展趨勢的原因,且理論分析得出的結論與相關文獻的試驗結果一致,說明分析過程的合理性;最后對影響因素進行了分析,根據(jù)分析結果提出了實用建議,并發(fā)現(xiàn)相關參考文獻的界限套箍系數(shù)為該研究結果的特例。

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)。

矩形鋼管混凝土軸壓短柱非線性有限元分析——通過考慮材料本構關系的非線性以及受力過程中鋼管對混凝土約束等因素，建立了矩形鋼管混凝土短柱在軸心荷載作用下的非線性有限元模型，討論了構件的荷載一應變曲線、鋼管與混凝土縱向應力發(fā)展規(guī)律，并與試驗結果進行...

基于隨機有限元的可靠度研究方法對鋼管混凝土軸心受壓短構件進行了可靠度分析,分析結果表明:在各隨機變量中,材料彈性模量對鋼管混凝土軸心受壓短柱可靠度指標影響最大,幾何尺寸隨機變量次之。

珠江新城城市地下空間工程由于結構頂板荷載大、跨度大而板厚受限,在受力關鍵部位采用了新型空心鋼管混凝土樓蓋,其他部位仍采用普通鋼筋混凝土構件?；趍idas/gen軟件,對這種局部采用了空心鋼管混凝土樓蓋的結構體系進行整體建模分析,并對在其關鍵部位采用同尺寸鋼筋混凝土樓蓋的結構模型進行有限元分析,對比兩者在相同荷載工況下的受力性能及位移。