方形、矩形鋼管高強混凝土單向壓彎構(gòu)件承載力參數(shù)分析

研究鋼管混凝土承載力優(yōu)化問題,根據(jù)矩形鋼管的截面對混凝土純彎構(gòu)件抗彎承載力有影響,鋼材屈服強度以及鋼管壁厚的增大,構(gòu)件的抗彎承載力顯著提高,而混凝土強度對其幾乎沒有影響。利用有限元軟件對矩形鋼管混凝土純彎構(gòu)件進行了數(shù)值仿真,在研究中引入了強重比的概念,當截面尺寸和混凝土強度等參數(shù)相同時,鋼管壁厚按規(guī)范取最小值的鋼管混凝土純彎構(gòu)件的強重比大于以最大配筋率配筋的鋼筋混凝土構(gòu)件的強重比,實驗表明鋼管混凝土構(gòu)件的力學性能較優(yōu)越。在構(gòu)件截面尺寸受條件限制時,證明鋼管混凝土構(gòu)件承載力具有明顯優(yōu)勢:。

矩形鋼管高性能混凝土偏壓構(gòu)件承載力試驗研究——隨著高性能混凝土在實際工程中的不斷推廣應用，鋼管高性能混凝土的力學性能也已引起工程界的廣泛關注。以長細比和偏心率為變化參數(shù)，共進行了6個矩形鋼管高性能混凝土偏心受壓構(gòu)件的試驗研究。結(jié)果表明，鋼管高...

對9根t形截面高強混凝土雙向壓彎構(gòu)件進行試驗研究,揭示了這類構(gòu)件的破壞形態(tài),并進一步分析t形截面正截面承載力的變化規(guī)律.

通過國內(nèi)外鋼管混凝土設計規(guī)程對有關試驗進行了矩形鋼管混凝土抗彎承載力的計算,比較了規(guī)程之間計算結(jié)果的差異。結(jié)合典型算例,分析了在不同含鋼率、混凝土強度和鋼材強度等影響因素下鋼管混凝土抗彎承載力的變化趨勢,得出了不同設計規(guī)程在進行矩形鋼管混凝土構(gòu)件抗彎承載力設計計算時的特點,結(jié)論具有一定的參考價值。

簡要介紹了美國lrfd(1994)、日本aij(1997)、歐洲ec4(1996)設計規(guī)程中有關矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的設計方法;同時介紹了我國即將頒布的《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》中壓彎構(gòu)件的設計方法及簡化的m—n相關曲線,并利用該方法的計算結(jié)果和文獻[1]中30個矩形鋼管混凝土的試驗數(shù)據(jù),進行了對比分析.結(jié)果表明:《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》用極限狀態(tài)計算矩形鋼管混凝土偏壓柱的m—n相關曲線是合理的,且用簡化相關方程計算單向偏壓柱的承載力是偏于安全的.

矩形鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件力學性能初探——基于abaqus軟件，建立了矩形鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件的三維實體有限元模型，進行了荷載一變形曲線的全過程數(shù)值模擬，理論模型得到了實驗結(jié)果的驗證。基于此模型，進行了矩形鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件力學性能的影響因素...

為了獲得帶單向約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力實用計算公式,進行了試驗和分析.根據(jù)帶拉桿構(gòu)件的核心混凝土約束應力分布特點,結(jié)合現(xiàn)有的試驗結(jié)果,提出將矩形截面以約束拉桿為界線劃分為幾個子區(qū)域,并將拉桿視為等效鋼板的方法,采用已有的鋼管混凝土統(tǒng)一理論計算公式計算每個子區(qū)域的軸壓承載力,得出帶單向約束拉桿的矩形鋼管混凝土構(gòu)件軸壓承載力計算公式,修正后的公式中考慮了約束拉桿的影響,拓寬了統(tǒng)一理論計算公式的適用性.采用該公式計算的帶約束拉桿的矩形鋼管混凝土構(gòu)件軸壓承載力與已有的試驗結(jié)果吻合良好.

本文基于往復荷載作用下矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的實驗結(jié)果,比較了國內(nèi)外比較典型的設計規(guī)范(程),包括英國bs5400(1979)、美國aci318-99(1999)和aisclrfd(1999)、日本aij(1997)、歐洲ec4(1994)、中國gjb41422000(2001)和福建省地方標準(送審稿),及本文數(shù)值方法在計算往復荷載作用下矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力的差異。結(jié)果表明,在進行往復荷載作用下矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力計算時,各種計算方法獲得的承載力都偏于安全,其中,數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果最接近,gjb41422000(2001)的計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合程度稍差,aci318-99(1999),ec4(1994)和福建省地方標準(送審稿)的計算結(jié)果比實驗結(jié)果約低20%,而bs5400(1979)、aisclrfd(1999)和aij(1997)的計算結(jié)果比實驗結(jié)果總體上低30%以上。本文結(jié)果可供進行矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設計時參考。

為了進一步研究方鋼管-鋼骨高強混凝土壓彎構(gòu)件的力學性能,作者運用合成法和有限條帶法相關知識,編制了方鋼管-鋼骨高強混凝土壓彎構(gòu)件分析程序。程序計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好;在此基礎上,進一步分析了長細比、配骨率、套箍率變化對壓彎構(gòu)件承載力的影響規(guī)律;最后通過對大量數(shù)值計算結(jié)果的回歸分析,得出了實用的壓彎承載力計算公式。對典型試件的計算結(jié)果表明:該計算方法簡單有效,且具有較好的精度。

預應力矩形鋼管混凝土梁的承載力探討——針對鋼管混凝土構(gòu)件無明顯的抗彎優(yōu)勢，而預應力能使預應力鋼筋的高強抗拉性能得到發(fā)揮和使鋼管混凝土構(gòu)件具有良好抗壓性能，分析了預應力對矩形鋼管混凝土梁的影響，探討了預應力矩形鋼管混凝土梁的承載力特性，在受力機...

矩形鋼管混凝土析架節(jié)點極限承載力研究

為了探討橡膠粉取代率和橡膠粉粒徑對矩形鋼管橡膠混凝土力學性能的影響,進行了8個矩形鋼管橡膠混凝土軸心受壓短柱的試驗研究,比較了設計規(guī)程(如美國aci(2005)和aisc(2005)、日本aij(2008)、英國bs5400(2005)、歐洲ec4(2004)及中國cecs(2004))對矩形鋼管橡膠混凝土強度承載力的適用性.結(jié)果表明:橡膠粉取代率和橡膠粉粒徑均對矩形鋼管橡膠混凝土力學性能影響顯著,上述各設計規(guī)程計算獲得的強度承載力與試驗結(jié)果相比均偏于安全,可為實際工程提供參考.

矩形鋼管相貫節(jié)點的承載力研究——國家游泳中心的矩形鋼管相貫節(jié)點,除雙平面的幾何特性外,還同時承受軸力以及不可忽視的雙向彎矩。這種特殊受力狀態(tài)下的節(jié)點校核方法,目前的國內(nèi)外規(guī)范和研究成果均未包括。本文根據(jù)實際工程的特點,制定了切實可行的研究策略:在...

矩形鋼管混凝土內(nèi)隔板式節(jié)點抗剪承載力研究——在對方鋼管混凝土框架節(jié)點受力機理研究的基礎上，利用形狀改變比能理論和混凝土斜壓桿力學模型推導了內(nèi)隔板式節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算的疊加公式．并與我國《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》(cecs159：2004)中相關...

研究了偏心受壓時矩形鋼管混凝土中受壓區(qū)鋼管對混凝土的緊箍力計算方法,根據(jù)莫爾強度準則導出了受壓區(qū)混凝土強度的計算公式,并以極限平衡理論為基礎,推導了偏心受壓矩形鋼管混凝土短柱承載力的計算公式;制作了10個相同含鋼率的矩形鋼管混凝土短柱,按不同的偏心率進行加載試驗,測出其極限承載力,并將計算結(jié)果和試驗結(jié)果進行了比較,結(jié)果吻合較好.

提出一種矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力計算的新方法。與已有的計算方法不同之處在于,所提出的方法考慮了矩形鋼管截面長邊、短邊對核心混凝土約束作用大小不同的特點,應用基于混凝土真三軸受力試驗的破壞準則確定管內(nèi)核心混凝土的峰值強度;同時,考慮矩形鋼管截面長邊、短邊的豎向強度的差異,分別計算矩形鋼管長、短邊的豎向強度。應用新方法對56根矩形鋼管混凝土柱試件的軸壓承載力進行計算,計算結(jié)果與試驗結(jié)果比較表明,兩者吻合良好。

根據(jù)大量的分析計算和試驗結(jié)果，給出了方形截面鋼管混凝土（簡稱方鋼管混凝土）組合軸壓強度承載力、組合軸壓穩(wěn)定承載力和純彎構(gòu)件承載力的設計計算公式，在此基礎上，推薦了方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力的設計計算公式，并給出了包括組合軸壓強度設計值、組合軸壓穩(wěn)定系數(shù)和構(gòu)件截面抗彎塑性發(fā)展系數(shù)等有關設計指標的簡化計算公式和表格，可供有關工程設計時參考。

方形截面鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力設計計算——根據(jù)大量的分析計算和試驗結(jié)果，給出了方形截面鋼管混凝土(簡禰方鋼管混凝土)組合軸壓強度承載力、組合軸壓穩(wěn)定承載力和純彎構(gòu)件承載力的設計計算公式，在此基礎上，推薦了方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力的設計計算公...

介紹15個帶約束拉桿方形鋼管混凝土短柱和8個帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的軸壓試驗結(jié)果,分析鋼管壁厚度、拉桿直徑、拉桿水平間距等參數(shù)對其軸壓性能的影響。試驗研究結(jié)果表明,約束拉桿的設置有助于延遲鋼管的局部屈曲、提高方形鋼管混凝土短柱的軸壓承載力和延性,提高矩形鋼管混凝土短柱的延性。約束拉桿的作用主要表現(xiàn)為對核心混凝土的約束作用及通過改變鋼管側(cè)壁局部屈曲的邊界條件從而提高鋼管的屈曲強度。同時,在合理考慮拉桿作用的基礎上,應用等效側(cè)向壓力的概念和基于混凝土真三軸試驗的破壞準則確定核心混凝土的峰值強度,提出帶約束拉桿方形、矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力的計算方法,承載力計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。

采用纖維模型法編制非線性分析程序,繪制出彎矩-曲率全過程曲線,并與有關文獻試驗數(shù)據(jù)進行比較,吻合較好。在此基礎上,對混凝土強度、鋼骨形式、配骨率、套箍率等因素對抗彎構(gòu)件力學性能的影響進行分析比較。最后通過對數(shù)值計算結(jié)果的回歸分析,得出實用的抗彎承載力計算公式。

利用有限元軟件abaqus對集中荷載作用下矩形鋼管混凝土上翼緣梁(rcfstb)的靜力性能進行分析,并對主要幾何參數(shù)和材料參數(shù)變化對靜力性能的影響進行了研究.研究結(jié)果表明:增加腹板厚度和上翼緣高度、提高鋼材強度可以顯著增強承載力和減小變形;砼強度對于梁穩(wěn)定承載力和破壞變形沒有明顯的影響;梁跨度增大時,梁的穩(wěn)定性降低.

方形截面鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件承載力理論分析和簡化計算——在合理確定鋼和混凝土應力—應變關系模型基礎上，采用數(shù)值方法對方形截面鋼管混凝土(以下簡稱方鋼管混凝土)雙向彎曲和雙向壓彎構(gòu)件的荷載—變形全過程關系進行了分析，理論計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良...