條帶式FRP約束混凝土方柱軸壓承載力分析

傳統(tǒng)鋼管混凝土是將混凝土直接灌入鋼管,然后全截面承壓,使得混凝土處于三向受力狀態(tài);但這種結(jié)構(gòu)形式及加載方式就決定其并沒有最大發(fā)揮鋼管的高抗拉性能及混凝土的高抗壓特性。對(duì)此,筆者提出一種鋼管約束混凝土受力體系,理論分析證明該體系較傳統(tǒng)構(gòu)件有著更大的承載力。

已有研究表明,鋼管混凝土柱和frp約束混凝土柱承載力的計(jì)算方法不適用于frp約束鋼管混凝土柱承載力的計(jì)算。為研究frp約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱的承載力,本文以鋼管約束效應(yīng)系數(shù)ξs和frp約束效應(yīng)系數(shù)ξf為主要參數(shù),考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)frp約束鋼管混凝土柱承載力提高效果的調(diào)整系數(shù),建立了frp約束鋼管混凝土短柱承載力的計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上,分別引入鋼管混凝土穩(wěn)定系數(shù)φs和frp約束混凝土柱穩(wěn)定系數(shù)φf,建立frp約束鋼管混凝土長(zhǎng)柱的承載力計(jì)算模型。并將模型的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

cfrp加固軸心受壓混凝土方柱的承載力計(jì)算——為探討cfrp加固軸心受壓混凝土方柱的承栽力計(jì)算方法，將其受力截面分為強(qiáng)約束區(qū)和弱約束區(qū)，承栽力計(jì)算簡(jiǎn)化為2個(gè)階段，并提出了計(jì)算公式及其適用條件與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，吻合較好．證明使用該方法對(duì)cfrp加固混凝土方柱...

應(yīng)用第四強(qiáng)度理論和三向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土破壞準(zhǔn)則推導(dǎo)出了約束鋼管混凝土柱軸心受壓的極限承載力計(jì)算公式,并分析了工作機(jī)理。算例表明,在鋼管混凝土柱的外圍設(shè)置橫向約束件可以提高鋼管混凝土柱的承載力。推導(dǎo)出的計(jì)算公式為約束鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

cfrp-鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析 笫23卷第1期vo1.23no.1 2006年1月jan.2006 工程 eng眥ering 力學(xué) mechanics149 文章編號(hào):1000.4750(2006)01.0149.05 cfrp一鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析 顧威,趙穎華,尚東偉2 (1.大連海事大學(xué)交通工程與物流學(xué)院,大連116026:2.沈陽市建筑研究院,沈陽 110016) 摘要:對(duì)cfrp.鋼管混凝土軸壓短柱這種新型構(gòu)件的受力性能進(jìn)行了理論分析,提 出了此類構(gòu)件承載力計(jì)算的 基本假定;采用極限平衡法,推導(dǎo)出鋼管屈服時(shí)構(gòu)件承載力和碳纖維片拉斷時(shí)構(gòu)件 極限承載力的解析計(jì)算式;對(duì) 8根cfrp-鋼管混凝土軸壓短柱和4根鋼管混凝土柱的極限承載力進(jìn)行試驗(yàn)研究, 并將解析分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 比較,證明了提出的解析計(jì)算式的正確性

采用帶約束拉桿l形鋼管混凝土截面簡(jiǎn)化方法,分別以統(tǒng)一理論、極限平衡理論和統(tǒng)一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ),并考慮截面長(zhǎng)寬比的影響,提出了帶約束拉桿l形鋼管混凝土軸壓短柱承載力計(jì)算公式。計(jì)算值與試驗(yàn)值比較表明,以統(tǒng)一理論為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法吻合較好。利用統(tǒng)一理論為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,對(duì)影響帶約束拉桿l形鋼管混凝土軸壓柱受力性能的因素:拉桿縱向間距、拉桿橫向間距、鋼管壁厚和鋼管屈服強(qiáng)度,進(jìn)行正交分析,為工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供參考依據(jù)。

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)。

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)...

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(shí)用計(jì)算公式,進(jìn)行了試驗(yàn)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(diǎn),結(jié)合現(xiàn)有的試驗(yàn)結(jié)果,提出將矩形截面以約束拉桿為界線劃分為幾個(gè)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(jì)算公式計(jì)算每個(gè)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(jì)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(jì)算公式的適用性.采用該公式計(jì)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(yàn)結(jié)果吻合良好.

對(duì)6根玻璃纖維布加固混凝土柱和1根對(duì)比試驗(yàn)柱作受壓試驗(yàn).分析玻璃纖維布的受壓加固機(jī)理及影響玻璃纖維布受壓加固效果的因素,證明玻璃纖維布加固有助于鋼筋混凝土柱受壓承載力的提高.引入玻璃纖維布非有效約束區(qū)、有效約束區(qū)面積an、ae,纖維布體積加固率μfx、μfy等參數(shù)來考慮加固參數(shù)對(duì)加固柱加固效果的影響,提出玻璃纖維布加固鋼筋混凝土方柱在軸心受壓作用下的計(jì)算模型,給出gfrp約束混凝土極限抗壓強(qiáng)度fcc的確定方法和玻璃纖維布加固鋼筋混凝土方柱的承載力計(jì)算公式.公式計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好.

采用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)方鋼管混凝土軸壓短柱進(jìn)行研究,提出一種方鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,與國內(nèi)外大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,結(jié)果符合良好,驗(yàn)證了理論公式的正確性。該結(jié)果為方鋼管混凝土軸壓短柱的承載力計(jì)算提供了一定的理論依據(jù),可供有關(guān)工程參考。

以纖維增強(qiáng)復(fù)材（frp）-混凝土-鋼管組合實(shí)心方形短柱為研究對(duì)象,根據(jù)夾層混凝土受到約束作用的不同,將其劃分為有效約束區(qū)和非有效約束區(qū);同時(shí)考慮夾層混凝土受到的雙重約束,將方形纖維增強(qiáng)復(fù)材布轉(zhuǎn)化為圓形frp布。基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮中間主應(yīng)力、材料拉壓比以及倒角半徑的影響,推導(dǎo)得到frp-混凝土-鋼管組合實(shí)心方形短柱的軸壓承載力計(jì)算式。將理論計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,吻合良好,證明了算式的正確性和合理性。對(duì)影響因素的分析表明：軸壓承載力隨中間主應(yīng)力系數(shù)、側(cè)壓系數(shù)的增加而變大,隨著倒角半徑的增大先增大后減小,隨著鋼管徑厚比的增大而減小。

方鋼管混凝土軸壓短柱承載力影響因素分析——在確定鋼材的本構(gòu)關(guān)系和核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，采用大型通用有限元分析程序abaqus建立了軸壓荷載下方鋼管混凝土柱的三維非線性有限元分析模型，分析了構(gòu)件的荷載一變形關(guān)系；通過算例分析了鋼材強(qiáng)度、混凝土...

為了進(jìn)一步研究方鋼管-鋼骨高強(qiáng)混凝土軸心受壓短柱的特性,綜合考慮鋼骨存在對(duì)混凝土的影響,修正了方鋼管混凝土核心約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變模型;采用纖維模型法編制了非線性分析程序,計(jì)算了荷載-縱向應(yīng)變關(guān)系曲線,并與有關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)曲線進(jìn)行了對(duì)比,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合得很好.最后,通過對(duì)大量計(jì)算結(jié)果的回歸分析,得出了實(shí)用的軸壓短柱承載力計(jì)算公式.

鋼骨-方鋼管混凝土柱是一種組合柱設(shè)計(jì)模式,采用切線模量理論對(duì)該組合柱軸向受壓穩(wěn)定承載力進(jìn)行分析.以核芯混凝土、方鋼管和鋼骨的應(yīng)力-應(yīng)變模型為基礎(chǔ),通過縱向變形協(xié)調(diào)和內(nèi)外力平衡條件建立組合柱切線模量臨界載荷的計(jì)算方法.由于核芯混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變模型包含了方鋼管的約束作用,因此該方法體現(xiàn)了組合柱中鋼與混凝土之間的相互影響.7組軸心受壓鋼骨-方鋼管混凝土長(zhǎng)柱和41組方鋼管混凝土長(zhǎng)柱的試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可對(duì)軸壓組合柱的穩(wěn)定承載力給出良好預(yù)測(cè).

在確定鋼材的本構(gòu)關(guān)系和核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上,采用大型通用有限元分析程序abaqus建立了軸壓荷載下方鋼管混凝土柱的三維非線性有限元分析模型,分析了構(gòu)件的荷載-變形關(guān)系;通過算例分析了鋼材強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、寬厚比和套箍系數(shù)對(duì)方鋼管混凝土軸壓短柱荷載-變形關(guān)系曲線的影響。分析結(jié)果表明:混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)構(gòu)件的荷載-變形曲線的形狀影響不大,但隨著混凝土強(qiáng)度的提高,構(gòu)件的承載力有所提高;隨著鋼材強(qiáng)度的提高,構(gòu)件承載力也提高。但承載力提高的百分率隨著鋼材強(qiáng)度的提高而降低。隨著寬厚比的減小,構(gòu)件的承載力提高;套箍系數(shù)對(duì)構(gòu)件的承載力有著較大的影響,改變套箍系數(shù)會(huì)影響構(gòu)件的荷載-變形關(guān)系曲線的形狀。

收稿日期:2007-11-20 基金項(xiàng)目:遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金資助項(xiàng)目(jg-200601);遼寧省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20060708)· 作者簡(jiǎn)介:趙同峰(1979-),男,遼寧遼陽人,東北大學(xué)博士研究生;王連廣(1964-),男,遼寧沈陽人,東北大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師· 第29卷第10期 2008年10月 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) journalofnortheasternuniversity(naturalscience) vol.29,no.10 oct.2008 方鋼管-鋼骨高強(qiáng)混凝土 軸壓短柱承載力分析 趙同峰 1 ,王連廣 1 ,趙爽 2 (1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,遼寧

frp加固鋼筋混凝土軸心受壓柱的承載力研究——針對(duì)目前frp加固鋼筋混凝土軸心受壓柱的研究情況，通過對(duì)影響frp加固效果主要因素的探討，引入了應(yīng)變滯后因子和雙參數(shù)含纖維特征值與約束比，建立了新的frp加固鋼筋混凝土軸心受壓柱的承載力計(jì)算公式，并提出了該公...

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。

型鋼_鋼管混凝土短柱軸壓承載力可靠度分析

異形鋼管混凝土短柱軸壓承載力的計(jì)算分析

基于混凝土的塑性損傷模型及鋼材的塑性流動(dòng)模型,建立了雙鋼管混凝土軸壓柱有限元模型.在此基礎(chǔ)上,對(duì)雙鋼管混凝土軸壓短柱的載荷-位移曲線進(jìn)行了研究,重點(diǎn)分析了內(nèi)外鋼管之間的相互作用機(jī)理,影響該組合柱力學(xué)性能的主要因素.結(jié)果表明,內(nèi)徑大小及厚度的變化,對(duì)外徑的約束力有明顯的影響;同時(shí),外徑尺寸的變化對(duì)內(nèi)徑的約束力也有影響;試件的承載力隨著核心混凝土強(qiáng)度、內(nèi)外鋼管的直徑及壁厚的增大而增加.計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果總體上吻合良好.