基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論圓鋼管鋼骨混凝土柱受壓承載力分析

目前對(duì)于內(nèi)配鋼管的鋼骨混凝土柱仍處于初步研究階段,對(duì)其相對(duì)于普通鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的常溫及火災(zāi)后優(yōu)良的力學(xué)性能更是研究甚少。通過(guò)建立合理的理論分析模型,并在模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上詳細(xì)地分析了影響內(nèi)配圓鋼管的鋼骨混凝土柱常溫及火災(zāi)后受力機(jī)理及影響因素。

運(yùn)用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮中間主應(yīng)力及鋼管對(duì)混凝土的約束作用,在研究軸心受壓承載能力的基礎(chǔ)上,引入偏心率和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)柱承載力的影響,同時(shí)用厚邊比影響的等效約束折減系數(shù)和混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)對(duì)承載力進(jìn)行折減,在厚壁圓筒統(tǒng)一強(qiáng)度理論解的基礎(chǔ)上得出了方鋼管-鋼骨混凝土柱偏壓極限承載力的計(jì)算公式。與有關(guān)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,吻合較好,驗(yàn)證了公式的正確性及可行性。結(jié)果表明:該公式有較強(qiáng)的適用性,為方鋼管-鋼骨混凝土柱偏壓承載力分析提供了一定的理論依據(jù),對(duì)理論研究和工程設(shè)計(jì)有一定的參考。

基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的軸心受壓鋼管混凝土承載力的研究

鋼骨混凝土柱正截面承載力計(jì)算綜述——介紹型鋼混凝土柱正截面承載力計(jì)算的多種方法,并以例題的計(jì)算作比較,說(shuō)明改進(jìn)簡(jiǎn)單疊加法軸力分配簡(jiǎn)單準(zhǔn)確,計(jì)算結(jié)果合理經(jīng)濟(jì),是一種較為適用可靠的方法。

應(yīng)用雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論分析軸心受壓gfrp套管鋼筋-鋼骨混凝土短柱的核心混凝土及鋼骨的強(qiáng)度,通過(guò)綜合考慮gfrp套管及鋼筋對(duì)核心混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)作用,推導(dǎo)出了gfrp套管鋼筋-鋼骨混凝土短柱軸壓承載力公式,將該公式計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果及已有公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果吻合良好。在此基礎(chǔ)上分析了材料拉壓比、配筋率、混凝土強(qiáng)度及套管厚度對(duì)極限承載力的影響。

圓鋼管混凝土是圓鋼管內(nèi)填充混凝土后形成的一種組合截面構(gòu)件,在工程結(jié)構(gòu)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文借助有限元分析軟件ansys,考慮兩種材料本構(gòu)關(guān)系的非線性建立了組合截面短柱在軸壓作用下的非線性有限元模型。并通過(guò)數(shù)值算例采用剝離分析的方法,得到了軸壓作用下處于復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)的極限承載力,以及鋼材和核心混凝土軸力分配與縱向應(yīng)變的關(guān)系曲線,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比相吻合。

為了進(jìn)一步研究方鋼管-鋼骨混凝土偏心受壓柱的力學(xué)性能,采用疊加法推導(dǎo)了其在鋼管、鋼骨受拉、受壓區(qū)屈服條件下的承載力計(jì)算公式;分析了長(zhǎng)細(xì)比、偏心率、套箍率、配骨率等參數(shù)對(duì)偏壓構(gòu)件承載力的影響;通過(guò)算例對(duì)偏壓柱正截面承載力的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了演示。結(jié)果表明:偏心率的增大使承載力迅速降低;隨著長(zhǎng)細(xì)比的增加,構(gòu)件的承載力呈直線下降;套箍率、配骨率的增加可以顯著提高構(gòu)件的承載力;得出的偏壓承載力的計(jì)算公式可用于承載力復(fù)核,為方鋼管-鋼骨混凝土偏壓柱設(shè)計(jì)提供參考。

gfrp管鋼骨混凝土組合柱是一種新型組合構(gòu)件,由gfrp外管、鋼骨和混凝土三部分組成.為研究組合柱的力學(xué)性能,進(jìn)行了5根gfrp管鋼骨混凝土組合柱的軸壓試驗(yàn).通過(guò)編制程序,以配骨率、gfrp管壁厚度、混凝土強(qiáng)度為主要參數(shù),計(jì)算了9個(gè)構(gòu)件,得到其軸向荷載與應(yīng)變關(guān)系曲線.結(jié)果表明:組合柱承載力隨著配骨率的增加、gfrp管壁厚度的增加及混凝土強(qiáng)度的增加而提高,且變化幅度相對(duì)明顯.分別采用簡(jiǎn)單疊加法和統(tǒng)一理論兩種計(jì)算方法,建立組合柱軸心受壓承載力計(jì)算公式,理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好.

雙鋼骨混凝土軸壓短柱承載力研究——本文在基本假定的基礎(chǔ)上，根據(jù)統(tǒng)一強(qiáng)度理論，對(duì)軸心受壓雙鋼骨混凝土短柱的核心混凝土、鋼管在三向應(yīng)力狀態(tài)下的軸向極限承載力進(jìn)行了理論分析，推導(dǎo)了雙鋼骨混凝土軸壓短柱的極限承載力公式。將本文的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)...

在統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,對(duì)圓鋼管約束型鋼混凝土短柱的軸心受力性能進(jìn)行理論分析;采用厚壁圓筒統(tǒng)一強(qiáng)度理論計(jì)算鋼管對(duì)核心型鋼混凝土的約束應(yīng)力,推導(dǎo)出圓鋼管約束型鋼混凝土短柱的軸壓承載力公式;并對(duì)影響因素進(jìn)行分析。將公式的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果吻合較好,說(shuō)明統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)于圓鋼管約束型鋼混凝土軸壓短柱的理論計(jì)算有很好的適用性,可為圓鋼管約束型鋼混凝土柱的分析計(jì)算提供一定的理論依據(jù)。

淺談鋼骨混凝土柱施工 中圖分類號(hào)：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1、特點(diǎn) 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，用地日漸緊張，高層、超高層建筑的崛起， 單幢建筑的高度越來(lái)越高，鋼骨砼柱作為主要承重結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái) 越廣。 鋼骨砼柱是以勁性鋼骨架為柱芯，鋼骨架與砼組合，共同承受荷 載的作用，增加柱結(jié)構(gòu)的剛度。這種結(jié)構(gòu)，具有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié) 構(gòu)的雙重優(yōu)點(diǎn)，充分發(fā)揮了砼（受壓）和鋼材（受拉）兩種不同材 料的特性，與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比，提高了柱的承載力，減小了柱截面， 減少了砼量，減輕結(jié)構(gòu)自重，減少了對(duì)地基的荷載。與鋼結(jié)構(gòu)相比， 它節(jié)約鋼材，耐火能力強(qiáng)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)及建筑物的剛度，減振阻尼性 能提高，抗震性能好，并具有更高的強(qiáng)度。而且，施工速度快，操 作方便。 2、工程概況 浙江影視后期制作中心一期影視后期制作綜合大樓項(xiàng)目總建筑 面積190243m2，高度218m。地上部分由5層裙房及42層的

圓鋼管混凝土軸心受壓承載力計(jì)算研究——簡(jiǎn)要介紹了美國(guó)的aci(1999)和aisc-lrfd(1999)、日本的aij和歐洲的ec4,我國(guó)的cecs28:90(1992)和dl/t5085-1999(1999)規(guī)程在計(jì)算圓鋼管混凝土軸心受壓承載力計(jì)算方法和特點(diǎn),并選用幾組常見(jiàn)構(gòu)件用各類方法進(jìn)行計(jì)算...

鋼骨混凝土柱技術(shù)的應(yīng)用——混凝土鋼柱用于高層建筑的主要優(yōu)點(diǎn)如下：　　1、構(gòu)件截面小，能節(jié)約建筑材料，增加使用空間，構(gòu)件自重輕，從而減小了基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，可降低基礎(chǔ)造價(jià)；　　2、抗震性能極好；　　3、耐火性優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)；　　4、施工速度快。　　　　工...

為了研究鋼管-鋼骨混凝土這種新型重載柱的力學(xué)性能,基于核心混凝土抗壓強(qiáng)度與側(cè)壓力之間的非線性關(guān)系,分析了組合柱各部分應(yīng)力狀態(tài).采用極限平衡理論建立組合柱截面的力學(xué)方程,確定了短柱軸壓承載力計(jì)算方法;并進(jìn)一步分析了提高組合柱軸心抗壓承載力的主要影響因素,確定了極限狀態(tài)下各部分應(yīng)力值與套箍指標(biāo)之間的關(guān)系.計(jì)算結(jié)果表明,試驗(yàn)值與本文理論計(jì)算結(jié)果吻合良好;套箍指標(biāo)和鋼管用鋼量對(duì)提高承載力有顯著的貢獻(xiàn),為工程應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù).

為了深入研究鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱破壞模式與破壞機(jī)理,提出適合鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱極限承載力計(jì)算方法,針對(duì)圓鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱大都發(fā)生剪切破壞這一典型現(xiàn)象,引入莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論,從理論上分析其發(fā)生剪切破壞的原因和受力機(jī)理,并從剪切破壞的角度提出了鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱承載力計(jì)算方法。利用基于圓鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱試驗(yàn)研究和有限元分析回歸得到的處于復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)中的鋼管縱向應(yīng)力σv-縱向應(yīng)變?chǔ)抨P(guān)系曲線和鋼管橫向應(yīng)力σh-縱向應(yīng)變?chǔ)抨P(guān)系曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式,得到了鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱承載力包絡(luò)線的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,簡(jiǎn)化計(jì)算曲線與試驗(yàn)曲線吻合良好,可用于分析鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓短柱的受剪承載力。

針對(duì)鋼管混凝土短柱軸壓狀態(tài),考慮屈服時(shí)鋼管豎向應(yīng)力對(duì)承載力的貢獻(xiàn),采用厚壁圓筒理論和雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)鋼管進(jìn)行極限承載力分析;對(duì)混凝土采用drucker-prager屈服理論進(jìn)行鋼管約束下的承載力的計(jì)算分析,兩者疊加得到鋼管混凝土的極限承載力計(jì)算公式,并與現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果吻合良好,為圓鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力的計(jì)算提供了一種新的方法.

在統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,對(duì)配有縱向鋼筋和箍筋的圓鋼管混凝土短柱軸心受壓時(shí)的受力性能進(jìn)行了分析;考慮了鋼管和箍筋對(duì)混凝土的約束作用,推導(dǎo)出了配筋圓鋼管混凝土短柱的軸壓承載力計(jì)算公式;分析了中間主應(yīng)力、鋼管徑厚比和體積配箍率對(duì)承載力的影響。將公式的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,二者吻合較好。結(jié)果表明:統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)于配筋圓鋼管混凝土軸壓短柱的理論計(jì)算有非常好的適用性,為配筋鋼管混凝土柱的分析計(jì)算提供了一定的理論依據(jù)。

基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論的離心鋼管混凝土柱軸壓承載力研究——運(yùn)用統(tǒng)一強(qiáng)度理論，考慮鋼管因環(huán)向受拉導(dǎo)致縱向應(yīng)力降低的影響，得出了離心圓鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算公式，并通過(guò)引入混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)將離心方鋼管混凝土柱，按照面積相等的原則等效為離心...

在對(duì)圓形和方形鋼管混凝土柱的研究過(guò)程中,考慮了中間主應(yīng)力,推導(dǎo)出圓空心鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力的計(jì)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(xiàn)資料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)空心鋼管混凝土柱的理論計(jì)算的適用性,為工程設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

運(yùn)用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮鋼管因環(huán)向受拉導(dǎo)致縱向應(yīng)力降低的影響,得出了離心圓鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算公式,并通過(guò)引入混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)將離心方鋼管混凝土柱,按照面積相等的原則等效為離心圓鋼管混凝土柱,得出了其軸壓極限承載力的計(jì)算式并分析了中間主應(yīng)力等因素對(duì)極限承載力的影響規(guī)律,極限承載力隨著參數(shù)b值的增大而增大。利用文中計(jì)算公式所得結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,吻合較好,驗(yàn)證了運(yùn)用統(tǒng)一強(qiáng)度理論進(jìn)行離心鋼管混凝土柱軸壓力學(xué)性能分析的可行性和正確性。

04配有圓鋼管的鋼骨混凝土柱的設(shè)計(jì)方法

為了研究鋼管活性粉末混凝土(鋼管rpc)柱軸心受壓力學(xué)特性,采用全截面受壓方法進(jìn)行了圓鋼管rpc短柱軸心受壓試驗(yàn),測(cè)試了其在荷載作用下的變形、應(yīng)變情況.試驗(yàn)結(jié)果表明,在荷載達(dá)到極限承載力時(shí),鋼管prc短柱的變形主要處于彈性階段,當(dāng)承載力下降到極限承載力的80%～90%后趨于平緩,在總結(jié)相關(guān)試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,參照cecs104:99中鋼管高強(qiáng)混凝土極限承載力公式,提出了鋼管rpc短柱的極限承載力計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式.為了便于工程應(yīng)用,把公式中的混凝土強(qiáng)度及其對(duì)應(yīng)的系數(shù)α進(jìn)行了擴(kuò)展,采用擴(kuò)展后的系數(shù)α對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)重新進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合良好,能滿足工程應(yīng)用.