拉桿矩形鋼管混凝土短柱軸壓性能的試驗

對7個帶約束拉桿和2個不設(shè)約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱進行偏心受壓試驗研究,主要研究偏心率、約束拉桿水平間距對矩形鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響。試驗研究結(jié)果表明,在偏心壓力作用下,約束拉桿的設(shè)置有助于提高矩形鋼管混凝土短柱的延性,延遲鋼管的局部屈曲。帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓承載力隨偏心率的增大而減小。在相同偏心率下,試件延性隨拉桿水平間距減小而增大。

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(yīng)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(yīng)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。

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(shè)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(chǔ)上,應(yīng)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。

本文介紹了帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的試驗,分析、解釋了試驗現(xiàn)象,對試件的破壞過程、荷載-應(yīng)變關(guān)系、約束拉桿的作用等方面作了較為詳細的討論。

提出帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱軸壓承載力的簡化計算方法。該方法考慮了軸壓下矩形鋼管長邊、短邊豎向強度的不同,同時考慮了約束拉桿和鋼管對核心混凝土的約束作用,且表達式簡單,方便應(yīng)用。應(yīng)用該方法對帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短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。

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓性能——通過對7個帶約束拉桿和2個不設(shè)約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的單向偏心受壓試驗，研究了偏心率、約束拉桿水平間距對矩形鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響．試驗結(jié)果表明：約束拉桿的設(shè)置有助于提高矩形鋼管混凝土偏壓短柱的...

通過對7個帶約束拉桿和2個不設(shè)約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的單向偏心受壓試驗,研究了偏心率、約束拉桿水平間距對矩形鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響.試驗結(jié)果表明:約束拉桿的設(shè)置有助于提高矩形鋼管混凝土偏壓短柱的延性,延遲鋼管的局部屈曲;帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓承載力隨偏心率的增大而減小;在偏心率相同的條件下,試件延性隨拉桿水平間距的減小而增大.試件承載力的數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,而國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)程的計算結(jié)果總體上低估了帶約束拉桿矩形鋼管混凝土偏壓試件的承載力.

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(yīng)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.

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱的偏壓性能 作者：龍躍凌，蔡健，longyue-ling，caijian 作者單位：華南理工大學(xué)土木工程系,廣東廣州,510640 刊名：華南理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 英文刊名：journalofsouthchinauniversityoftechnology(naturalscienceedition) 年，卷(期)：2008，36(12) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(13條) 1.forlongrwstrengthofsteel-encasedconcretebeamcolumns1967(st5) 2.knowlesrb.parkrstrengthofconcrete-filledsteeltubularcolumns1969(st12) 3.schne

采用rfpa3d(realisticfailureprocessanalysis)軟件對軸心受壓的矩形鋼管混凝土短柱進行了數(shù)值模擬。分析了極限承載力與鋼管混凝土柱長度的關(guān)系以及混凝土截面面積對極限承載力的影響等問題。研究結(jié)果表明,鋼管混凝土柱的極限承載力隨著柱長度的增加而降低,隨著截面面積的增加而增加。在鋼管混凝土承載力方面,數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果比較吻合。數(shù)值模擬的特色在于再現(xiàn)了核心混凝土的變形、損傷與破壞過程。數(shù)值模擬結(jié)果證明了rfpa3d軟件模擬鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的有效性,其模擬結(jié)果可為工程設(shè)計提供參考。

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(dǎo)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(chǔ),推導(dǎo)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.

基于帶約束拉桿矩形鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系,利用纖維模型法對帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱承載力進行數(shù)值計算,通過計算結(jié)果與試驗結(jié)果的比較驗證纖維模型法的合理性,同時討論各種因素對帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱的單向偏壓和雙向偏壓承載力的影響。帶約束拉桿矩形鋼管混凝土偏壓短柱的參數(shù)分析結(jié)果表明,隨著約束拉桿間距的減少和直徑的增大,偏壓短柱的極限承載力增大;隨著鋼管壁厚的增大,偏壓短柱的軸力/軸壓承載力-抗彎承載力/純彎承載力(n/nu-m/mu)曲線往內(nèi)收攏;隨著混凝土強度和截面高寬比的提高,偏壓短柱的n/nu-m/mu曲線向外凸出;鋼材強度對n/nu-m/mu曲線的影響不明顯;雙向偏壓矩形短柱的極限承載力在最大主慣性軸方向達到最大,隨著截面高寬比的增大,最小極限承載力的位置從α=45°(方形截面)變化到α=90°(截面最小主慣性軸方向);各參數(shù)對單向偏壓和雙向偏壓短柱的n/nu-m/mu曲線的影響相類似。

采用帶約束拉桿矩形鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系,利用纖維模型法對帶約束拉桿矩形鋼管混凝土短柱承載力進行了數(shù)值分析,計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。利用經(jīng)試驗結(jié)果驗證的計算程序?qū)Ъs束拉桿矩形鋼管混凝土短柱軸壓和單、雙向偏壓承載力進行了較系統(tǒng)的參數(shù)分析,回歸出帶約束拉桿矩形鋼管混凝土軸壓和單、雙偏壓承載力簡化計算公式,公式的計算精度高,形式簡單,便于應(yīng)用,可供工程設(shè)計參考。

采用有限元軟件abaqus,對不考慮鋼管壁與核心混凝土的粘結(jié),只設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土軸壓柱進行研究分析。分析核心混凝土及鋼管壁的軸力-豎向位移曲線,得出設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸力-豎向位移曲線及混凝土工作承擔系數(shù)。通過對軸壓作用下設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱性能的研究分析,驗證了可采用cecs159∶2004《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定對設(shè)置傳力構(gòu)件的矩形鋼管混凝土柱的軸壓承載力進行計算。

該文對6個圓鋼管混凝土短斜柱、10個矩形鋼管混凝土短斜柱進行了豎向荷載作用下的試驗研究,探討了傾斜角度對圓、矩形鋼管混凝土短斜柱抗壓力學(xué)性能的影響,建議了圓、矩形鋼管混凝土短斜柱強度承載力計算式。結(jié)果表明:1)隨著傾斜角度的增加,圓、矩形鋼管混凝土短斜柱極限承載力和剛度均有下降的趨勢;2)建議的極限承載力計算式計算結(jié)果與試驗結(jié)果總體上較為吻合,可用來預(yù)測圓、矩形鋼管混凝土短斜柱的截面強度。

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系——對帶約束拉桿矩形鋼管混凝土在軸壓下的受力機理進行分析，在帶約束拉桿方形鋼管混凝土本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，針對矩形鋼管截面長邊、短邊對混凝土約束作用大小不同及約束拉桿沿長邊、短邊布置數(shù)量不同等特點，應(yīng)用基于混凝土...

設(shè)計了5個截面長寬比不同的矩形鋼管混凝土構(gòu)件,對其進行了擬靜力試驗,分析其在低周反復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)、承載能力、變形能力、延性、滯回模型、耗能能力、強度退化、剛度退化等受力特性及抗震性能。研究結(jié)果表明,矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耗能能力和塑性變形能力。截面長寬比不但影響曲線的數(shù)值,還會影響曲線的形狀,隨著截面長寬比的增大,水平承載力明顯提高,但試件的延性、變形能力和耗能能力有所下降,剛度退化、強度退化和試件受滑移的影響越來越明顯。

考慮矩形鋼管長邊、短邊對核心混凝土的不同約束作用,將其對核心混凝土所產(chǎn)生的側(cè)向壓力等效為圓形鋼管對核心混凝土產(chǎn)生的均勻側(cè)向壓力,并采用雙剪統(tǒng)一強度理論對鋼管內(nèi)核心混凝土的受力進行分析;提出了矩形鋼管混凝土短柱簡單、實用的軸壓承載力計算公式,并對影響因素進行了分析;將該公式計算值與相應(yīng)文獻試驗值、其他公式計算值進行了比較,吻合較好。結(jié)果表明:所推公式具有很好的適用性,為矩形鋼管混凝土柱的研究提供了一定的理論依據(jù)。

矩形鋼管混凝土柱計算 一、引言 鋼結(jié)構(gòu)住宅具有許多建筑設(shè)計和施工上的優(yōu)越性，將成為我國和世界 今后住宅結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向，因此，對它的理論計算和實際應(yīng)用的多方面 的探索越來越受到各方面的關(guān)注。我國在這方面的研究起步比較晚，有 許多研究方面的空白，尤其是對計算理論公式的推導(dǎo)和研究都相對不 足，這樣，我們必定要借鑒其它發(fā)達國家的研究成果，加快我國的住宅 鋼結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展。本文在分析日本矩形鋼管混凝土柱的計算公式的基 礎(chǔ)上，按照相關(guān)理論，推導(dǎo)了矩形鋼管混凝土柱的計算公式，供結(jié)構(gòu)計 算參考。 二、日本結(jié)構(gòu)規(guī)范發(fā)展簡介 鋼管混凝土的設(shè)計方法由日本建筑學(xué)會第一次在管材鋼混凝土組合結(jié) 構(gòu)計算標準（1967）提出，共包括三種截面類型，分別為：外包，填充， 外包加填充。在1980改版后，加入了矩形鋼管混凝土的內(nèi)容。改版后 的內(nèi)容被收入日本建筑學(xué)會第四版《鋼骨混凝土計算規(guī)范（1987）》。在 1997

矩形鋼管混凝土柱計算 矩形鋼管混凝土柱計算 李樹海陳志華王小盾劉妍 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津300072 摘要：作為住宅鋼結(jié)構(gòu)研究項目的一個子，課題本文介召日本矩形鋼管 混凝土柱允許承載力和極限承載力的計算公式，在此基礎(chǔ)上，按照相關(guān)理 論，推導(dǎo)出矩形鋼管混凝土柱的設(shè)計計算公式，同時，指出進一步要解決 的問題。 關(guān)鍵詞：矩形鋼管混凝土柱 一引言 鋼結(jié)構(gòu)住宅具有許多建筑設(shè)計和施工上的優(yōu)越性，將成為我國和世界 今后住宅結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向，因此，對它的理論計算和實際應(yīng)用的多方面的 探索越來越受到各方面的關(guān)注。我國在這方面的研究起步比較晚，有許多 研究方面的空白，尤其是對計算理論公式的推導(dǎo)和研究都相對不足，這樣， 我們必定要借鑒其它發(fā)達國家的研究成果，加快我國的住宅鋼結(jié)構(gòu)方面的 發(fā)展。本文在分析日本矩形鋼管混凝土柱的計算公式的基礎(chǔ)上，按照相關(guān) 理論，推導(dǎo)了矩形鋼管混凝土柱的計算公式，

帶約束拉桿l形鋼管混凝土短柱的偏壓試驗研究——對8個帶約束拉桿l形鋼管混凝土偏壓短柱試件進行了試驗研究，討論其在不同約束拉桿設(shè)置、偏心率以及荷載角下的偏壓性能．結(jié)果表明，約束拉桿的設(shè)置改變了鋼管的屈曲模態(tài)，延遲了局部屈曲的發(fā)生，有助于l形鋼管混凝...

通過改變端彎矩比、荷載偏心率等參數(shù),對矩形鋼管混凝土不等端彎矩偏壓柱的力學(xué)性能進行了試驗研究,并在此基礎(chǔ)上對其受力全過程進行了有限元模擬計算。結(jié)果表明,由于構(gòu)件細長比較小,其最終破壞形態(tài)為端部鼓曲破壞;剛度和極限荷載隨構(gòu)件荷載偏心率增大而減小,延展性增加;有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合。