外方內(nèi)圓鋼管混凝土軸壓承載力計(jì)算方法

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(lèi)方法進(jìn)行計(jì)算...

根據(jù)考慮強(qiáng)化的彈塑性鋼材本構(gòu)關(guān)系和約束核心混凝土本構(gòu)關(guān)系,對(duì)圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行截面劃分,采用條帶法計(jì)算了圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件的彎矩-曲率關(guān)系曲線,分析結(jié)果表明,截面中性軸位置主要和套箍系數(shù)有關(guān),通過(guò)對(duì)不同參數(shù)試件的分析計(jì)算,擬合得出截面中性軸位置的計(jì)算方法；對(duì)極限狀態(tài)下鋼管和混凝土的應(yīng)力分布進(jìn)行簡(jiǎn)化,基于截面內(nèi)力平衡理論推導(dǎo)出圓鋼管混凝土構(gòu)件的抗彎承載力計(jì)算公式,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,公式計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,計(jì)算結(jié)果總體上偏于安全,該公式可以有效計(jì)算圓鋼管混凝土構(gòu)件的抗彎承載力.

鋼管混凝土柱承載力計(jì)算方法探討——分析了四種鋼管混凝土柱承載力計(jì)算的設(shè)計(jì)理論，即統(tǒng)一理論、擬混凝土理論、擬鋼理論以及疊加理論，并對(duì)各自的特點(diǎn)進(jìn)行了研究。

圓鋼管(高強(qiáng))混凝土壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算方法探

鋼管-鋼骨混凝土抗彎承載力計(jì)算方法——為了促進(jìn)鋼管一鋼骨混凝土組合構(gòu)件在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，對(duì)配置工字形和十字形兩種鋼骨之構(gòu)件的受彎承載力進(jìn)行了研究，采用極限狀態(tài)的疊加原理推導(dǎo)了兩種截面的抗彎承載力計(jì)算公式，并通過(guò)與文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證了公...

為計(jì)算雙圓夾層鋼管混凝土柱軸壓承載力,該文采用極限平衡法對(duì)它進(jìn)行分析,得出計(jì)算承載力的理論公式。采用數(shù)值方法對(duì)理論公式進(jìn)行求解,得出承載力計(jì)算值,計(jì)算結(jié)果與國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。在此分析基礎(chǔ)上,比較雙圓夾層鋼管混凝土與普通圓實(shí)心鋼管混凝土元件受力的異同,結(jié)合用極限平衡法分析圓實(shí)心鋼管混凝土柱軸壓承載力的已有成果,最終得出雙圓夾層鋼管混凝土柱軸壓承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。該公式簡(jiǎn)潔實(shí)用,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

介紹了方形、圓形鋼管混凝土極限承載力的理論計(jì)算方法,極限承載力理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比較為吻合,為圓形、方形鋼管混凝土極限承載力的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。

基于已有的試驗(yàn)研究與理論分析,給出了矩形鋼管混凝土中鋼管不出現(xiàn)局部屈曲時(shí)的最大寬厚比限值,同時(shí)提出大寬厚比下矩形鋼管混凝土中考慮鋼管屈曲的承載力計(jì)算方法。通過(guò)回歸分析給出了矩形鋼管混凝土軸壓短柱、軸壓中長(zhǎng)柱的承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式,簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果和大量試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果的正確性。同時(shí),采用cecs、dbj、ec4、lfrd及aij規(guī)程計(jì)算了矩形鋼管混凝土承載力并和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果表明:歐洲ec4規(guī)程、dbj規(guī)程及簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為接近,所提出的簡(jiǎn)化計(jì)算公式不僅適用于普通寬厚比下矩形鋼管混凝土承載力計(jì)算,且適用于大寬厚比下考慮局部屈曲時(shí)承載力計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了普通壁厚和薄壁矩形鋼管混凝土承載力計(jì)算公式的統(tǒng)一。

從鋼管混凝土柱的工作機(jī)理出發(fā),研究csft中鋼材和混凝土的本構(gòu)關(guān)系。分別采用vonmises和drucker-prager屈服準(zhǔn)則分析鋼材和核心混凝土的強(qiáng)度及屈服問(wèn)題,并由此推導(dǎo)出鋼管混凝土柱的軸壓承載力計(jì)算公式。

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)。

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。

http://www.***.*** -1- 圓鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載力研究1 丁發(fā)興*，余志武 (中南大學(xué)土木建筑學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410075) *e-mail:dinfaxin@mail.csu.edu.cn 摘要：本文建立了圓鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載力實(shí)用計(jì)算公式。首先應(yīng)用模型柱法，對(duì) 鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱荷載-變形曲線進(jìn)行全過(guò)程分析，得到了鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載 力的數(shù)值解法；其次，根據(jù)切線模量法推導(dǎo)了鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱穩(wěn)定承載力計(jì)算公式， 與模型柱法計(jì)算結(jié)果相比，模型柱法偏于安全；再次，基于模型柱法，探討了構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比、 混凝土強(qiáng)度等級(jí)、含鋼率和鋼材屈服強(qiáng)度對(duì)鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載力穩(wěn)定系數(shù)的影響， 并在修正切線模量法推導(dǎo)的計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，建立了鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載力實(shí)用計(jì) 算公式，得到了國(guó)內(nèi)外216根鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱承載力有

鋼管混凝土核心短軸壓承載力計(jì)算公式研究——針對(duì)鋼管混凝土核心柱承載力計(jì)算方法較多的問(wèn)題，在對(duì)鋼管混凝土核心短柱軸壓承載力計(jì)算方法歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果比較和理論分析，提出了較為合理、實(shí)用和準(zhǔn)確的軸壓承載力計(jì)算方法。

鋼管混凝土柱的應(yīng)用及軸壓承載力計(jì)算——簡(jiǎn)單介紹了鋼管混凝土柱的分類(lèi)、特點(diǎn)、基本原理及其在工程中的應(yīng)用，歸納了鋼管混凝土柱軸壓承栽力計(jì)算的各種方法，并把理論與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。

針對(duì)鋼管混凝土核心柱承載力計(jì)算方法較多的問(wèn)題,在對(duì)鋼管混凝土核心短柱軸壓承載力計(jì)算方法歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上,通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果比較和理論分析,提出了較為合理、實(shí)用和準(zhǔn)確的軸壓承載力計(jì)算方法。

依據(jù)鋼管混凝土統(tǒng)一理論,將其研究成果推廣應(yīng)用于復(fù)式鋼管混凝土軸壓強(qiáng)度計(jì)算中,分析了復(fù)式鋼管混凝土軸壓受力機(jī)理,考慮不同內(nèi)外鋼管截面形式,提出復(fù)式鋼管混凝土等效套箍系數(shù),分別計(jì)算實(shí)復(fù)式鋼管混凝土和復(fù)式空心鋼管混凝土短柱的軸壓強(qiáng)度.公式計(jì)算結(jié)果分別與文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:在滿足一定的含鋼率和空心率范圍內(nèi),可以用統(tǒng)一理論計(jì)算復(fù)式鋼管混凝土的軸壓承載力,為復(fù)式鋼管混凝土承載力設(shè)計(jì)計(jì)算提供了新的理論方法.

列舉了國(guó)內(nèi)外規(guī)范中圓鋼管混凝土短柱軸壓承載力的設(shè)計(jì)公式,分別從適用范圍、套箍約束作用和公式的理論基礎(chǔ)等角度,分析其差異性,并通過(guò)具體試驗(yàn)算例進(jìn)行對(duì)比研究.研究結(jié)果表明,不同國(guó)家規(guī)范中的表達(dá)式與關(guān)鍵參數(shù)都有明顯的差異,且通過(guò)比較可知國(guó)外規(guī)范中的計(jì)算結(jié)果相比于試驗(yàn)結(jié)果都偏于保守,中國(guó)的3部規(guī)范與其他國(guó)家的規(guī)范相比試驗(yàn)結(jié)果更加吻合.

鋼管混凝土的抗壓性以及韌性相對(duì)較高,且可塑性良好,經(jīng)濟(jì)效益顯著和施工快捷等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)工程建設(shè)中發(fā)展迅速,是一種適用于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。本文介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼管混凝土工作機(jī)理的不同認(rèn)識(shí),并在此基礎(chǔ)上對(duì)比分析各理論的優(yōu)缺點(diǎn),最后對(duì)鋼管混凝土的不足之處和有待發(fā)展的方向進(jìn)行了探討。

為研究l形鋼管混凝土柱在軸心受壓荷載作用下的力學(xué)性能和承載力計(jì)算方法,建立l形鋼管混凝土柱軸壓下的有限元模型,并將有限元分析結(jié)果與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,二者吻合較好。通過(guò)對(duì)其短柱進(jìn)行有限元模擬,分析了短柱的工作機(jī)理以及材料強(qiáng)度、含鋼率、柱肢長(zhǎng)寬比等參數(shù)對(duì)其軸壓承載力的影響。研究表明:當(dāng)柱肢的長(zhǎng)寬比為2.5左右時(shí),鋼管對(duì)混凝土的約束作用最好?；诮y(tǒng)一理論,以約束效應(yīng)系數(shù)為參數(shù),提出了l形鋼管混凝土柱軸壓強(qiáng)度承載力計(jì)算方法。在有限元模擬的基礎(chǔ)上,分析了長(zhǎng)柱的失穩(wěn)方向問(wèn)題及影響穩(wěn)定系數(shù)的主要因素,提出l形鋼管混凝土柱軸壓穩(wěn)定承載力計(jì)算方法,建議的承載力計(jì)算方法與有限元分析結(jié)果符合較好。

方中空夾層鋼管混凝土軸壓強(qiáng)度承載力計(jì)算——對(duì)軸心受力方中空夾層鋼管混凝土的荷載—變形關(guān)系曲線進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，本文借用方鋼管混凝土軸壓強(qiáng)度承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式對(duì)方中空夾層鋼管混凝土進(jìn)行計(jì)算，該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，且簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)...

目的評(píng)估高溫作用后鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件的殘余承載力.方法對(duì)高溫作用后方鋼管混凝土雙向偏壓構(gòu)件進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算、試驗(yàn)研究和理論分析.結(jié)合16個(gè)方鋼管混凝土柱高溫后雙向偏壓承載力的試驗(yàn)研究,對(duì)數(shù)值計(jì)算程序進(jìn)行了驗(yàn)證,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,分析高溫作用后方鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件的承載力損傷系數(shù)kr的主要影響因素.結(jié)果經(jīng)回歸分析得到kr表達(dá)式,將kr與常溫下計(jì)算公式相結(jié)合,得到高溫后鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件殘余承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法.將簡(jiǎn)化計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果、數(shù)值計(jì)算進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)三者吻合較好.結(jié)論筆者提出的簡(jiǎn)化計(jì)算方法是有效的,可為災(zāi)后鋼管混凝土的損傷評(píng)估及修復(fù)加固提供技術(shù)支持.