圓CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱荷載-變形關(guān)系分析

在統(tǒng)一強(qiáng)度理論和基本假定的基礎(chǔ)上,考慮cfrp-鋼復(fù)合管對(duì)核心區(qū)混凝土的側(cè)向約束和外圍鋼筋混凝土套筒對(duì)極限承載力的貢獻(xiàn),推導(dǎo)cfrp-鋼管混凝土核心軸壓短柱的極限承載力公式。通過與文獻(xiàn)中試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證理論公式的正確性,并進(jìn)一步分析總套箍指標(biāo)、鋼管的套箍指標(biāo)和cfrp筒的套箍指標(biāo)對(duì)承載力的影響,為cfrp-鋼管混凝土核心軸壓短柱的極限承載力分析提供了一定的理論依據(jù)。

在鋼管混凝土基礎(chǔ)上對(duì)核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行修正,得出了適用于cfrp鋼管混凝土新型構(gòu)件的核心混凝土本構(gòu)關(guān)系.使用該混凝土的本構(gòu)關(guān)系,利用ansys有限元分析軟件對(duì)cfrp鋼管混凝土軸壓短柱構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了數(shù)值模擬;并作了相應(yīng)的8根cfrp鋼管混凝土和4根鋼管混凝土試件的軸壓短柱承載力試驗(yàn)研究.數(shù)值分析所得曲線與試驗(yàn)所得的曲線吻合良好,證明經(jīng)過修正的混凝土本構(gòu)關(guān)系是一種適合于cfrp鋼管混凝土軸壓構(gòu)件數(shù)值分析的混凝土本構(gòu)關(guān)系.

在合理選擇鋼材和核心混凝土的本構(gòu)關(guān)系模型的基礎(chǔ)上,利用通用有限元軟件abaqus對(duì)型鋼-方鋼管混凝土軸壓荷載—變形關(guān)系曲線進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算曲線與試驗(yàn)曲線吻合較好,在此研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,可利用abaqus對(duì)型鋼—方鋼管混凝土軸壓工作機(jī)理進(jìn)行較為深入的研究。研究成果可為相關(guān)研究提供參考。

通過對(duì)10根cfrp-鋼復(fù)合圓管內(nèi)填混凝土軸壓短柱和用于對(duì)比的5根圓鋼管混凝土軸壓短柱承載力的試驗(yàn)研究,初步探討cfrp-鋼復(fù)合圓管內(nèi)填混凝土軸壓短柱的受力性能以及cfrp對(duì)圓鋼管混凝土軸壓短柱承載力的提高效果。分析了鋼管約束指標(biāo)和cfrp筒約束指標(biāo)等對(duì)cfrp-鋼復(fù)合圓管內(nèi)填混凝土軸壓短柱承載力的影響。研究結(jié)果表明:在本次試驗(yàn)的參數(shù)范圍內(nèi),外包c(diǎn)frp可以有效提高圓鋼管混凝土軸壓短柱的承載力;cfrp對(duì)圓鋼管混凝土軸壓短柱承載力的提高率近似隨著cfrp筒約束指標(biāo)的增加而線性增加;在其它條件相同的情況下,鋼管約束指標(biāo)越大,承載力提高率越小;承載力提高率隨著約束指標(biāo)比的增加而增加;如果粘結(jié)良好,在破壞前,cfrp筒和鋼管可以保持協(xié)同工作。

軸向沖擊荷載作用下鋼管混凝土短柱的試驗(yàn)研究——采用落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了42根鋼管混凝土試件的抗沖擊性能試驗(yàn)研究，通過測(cè)量試件的應(yīng)變時(shí)程曲線和沖擊力時(shí)程曲線，分析其抗沖擊動(dòng)力特性．試件在產(chǎn)生壓縮變形的同時(shí)，其表面中下部多處出現(xiàn)局部鼓曲現(xiàn)象，鋼管...

基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論,借助鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力計(jì)算公式的推導(dǎo),得出了極限狀態(tài)時(shí)鋼管和混凝土之間的側(cè)壓力,提出了界限套箍系數(shù)的概念,并給出界限套箍系數(shù)的計(jì)算公式,同時(shí)分析了不同套箍系數(shù)時(shí)鋼管的三向應(yīng)力和鋼管混凝土短柱的軸壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)不同發(fā)展趨勢(shì)的原因,且理論分析得出的結(jié)論與相關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果一致,說明分析過程的合理性;最后對(duì)影響因素進(jìn)行了分析,根據(jù)分析結(jié)果提出了實(shí)用建議,并發(fā)現(xiàn)相關(guān)參考文獻(xiàn)的界限套箍系數(shù)為該研究結(jié)果的特例。

推導(dǎo)出軸心受壓圓截面鋼-cfrp-混凝土組合短柱中混凝土、cfrp管和鋼管各方向上的應(yīng)力與軸向壓力之間的關(guān)系式,掌握軸心受壓時(shí)組合短柱內(nèi)部的受力情況。根據(jù)彈性力學(xué)理論中的厚壁圓筒分析理論、薄壁圓筒分析理論及變形協(xié)調(diào)關(guān)系分析在軸向壓力作用下圓截面鋼-cfrp-混凝土組合短柱的受力情況。由所推導(dǎo)出的公式可見,在線彈性范圍內(nèi)組合短柱各部分所受的應(yīng)力與組合短柱所承受的軸向壓力成正比,并與鋼管和cfrp管的厚度、彈性模量、混凝土的截面尺寸、泊松比、彈性模量有著密切的聯(lián)系。

圓cfrp-鋼管混凝土偏壓構(gòu)件的靜力性能研究——目的了解圓cfrp一鋼管混凝土偏壓構(gòu)件的靜力性能，為理論計(jì)算提供依據(jù)．方法以12根圓cfrp一鋼管混凝土偏壓構(gòu)件的靜力試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)其展開理論分析．結(jié)果發(fā)現(xiàn)從加載之初直到最大承載力，鋼管和cfrp筒在縱向和環(huán)向都...

中日鋼管混凝土軸壓短柱計(jì)算的比較和分析——對(duì)中日兩國鋼管混凝土軸心受壓短柱的計(jì)算方法及得出依據(jù)進(jìn)行了比較和分析，總結(jié)了中國的極限平衡理論和日本的疊加理論各自的特點(diǎn)，結(jié)合以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了各自的準(zhǔn)確性，以使鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理。

鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱的非彈性屈曲荷載——基于“鋼管混凝土統(tǒng)一理論”,應(yīng)用切線模量理論推導(dǎo)出了鋼管混凝土軸壓中長(zhǎng)柱的非彈性屈曲荷載的計(jì)算公式,并將理論計(jì)算結(jié)果和文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,理論計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果符合良好。

在鋼管混凝土構(gòu)件內(nèi)部配置型鋼可顯著提高其受力特性。在合理選取材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,基于abaqus軟件建立了內(nèi)配型鋼圓形鋼管混凝土短柱荷載-變形全過程分析的數(shù)值模型,并與其他研究者完成的相關(guān)試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,總體上數(shù)值計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合良好?；诖四Ｐ?對(duì)其在軸壓荷載受力全過程、典型破壞形態(tài)以及各部件的荷載分配進(jìn)行了較全面分析。結(jié)果表明:內(nèi)部型鋼的存在可顯著提高構(gòu)件承載力,并有效增強(qiáng)核心混凝土的被動(dòng)約束效應(yīng);型鋼截面形式不同,對(duì)內(nèi)部混凝土的約束效果不同,從而引起核心混凝土的應(yīng)力分布有所不同。本文分析結(jié)果可進(jìn)一步完善內(nèi)配型鋼的圓鋼管混凝土構(gòu)件力學(xué)性能的理論研究,也可為相關(guān)工程應(yīng)用提供參考。

cfrp-鋼管混凝土核心柱的力學(xué)性能——在統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上，分析cfrp一鋼管混凝土核心柱的工作機(jī)理，提出極限承載力計(jì)算時(shí)的基本假定，推導(dǎo)了cfrp-鋼管混凝土核心軸壓短柱的極限承載力公式．將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了理論公式的正確性，并分...

cfrp鋼管混凝土核心軸壓短柱的力學(xué)性能——本文總結(jié)了內(nèi)填混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，指出鋼管混凝土核心柱的改進(jìn)之處。在基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了cfrp鋼管混凝土核心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)中試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了理論公式的正確性，并...

鋼管混凝土短柱在軸心受壓下的力學(xué)性能作為鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的一個(gè)基本力學(xué)問題歷來受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注?；阡摴芑炷翗?gòu)件中鋼管與核心混凝土相互作用,采用xiao提出的約束混凝土八面棱柱體應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)模型及相應(yīng)的破壞和流動(dòng)準(zhǔn)則,結(jié)合經(jīng)典塑性力學(xué)中鋼材的各向同性線性強(qiáng)化模型,采用增量法對(duì)鋼管混凝土軸壓短柱進(jìn)行全過程非線性力與變形分析。研究了鋼管和混凝土在整個(gè)受力過程中的不同狀態(tài),考慮了16種鋼管和混凝土之間的約束情況,利用visualbasic語言編寫計(jì)算程序計(jì)算輸出各分類情況下鋼管和混凝土在每一增量步下的應(yīng)力和應(yīng)變?cè)鲋?。通過與已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較驗(yàn)證了所提出方法的有效性。

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。

在已有恒高溫后混凝土單軸受壓和鋼材單軸拉伸力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)上,建立了恒高溫后混凝土軸對(duì)稱三軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和復(fù)雜受力下的鋼材多軸應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué),建立了恒高溫后鋼管混凝土同時(shí)受壓的同心圓柱體計(jì)算模型,采用彈塑性全過程分析理論,建立了恒高溫后鋼管混凝土軸壓組合彈性模量理論計(jì)算公式和組合應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系全曲線的理論表達(dá)式,并編制相應(yīng)的計(jì)算程序?qū)愀邷睾箐摴芑炷凛S壓短柱受力性能進(jìn)行彈塑性全過程分析,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

利用perzyna提出的三向應(yīng)力狀態(tài)下的彈—黏塑性本構(gòu)模型,通過引入雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)空心圓鋼管混凝土軸壓短柱的核心混凝土進(jìn)行了彈—黏塑性承載力分析,提出了空心圓鋼管混凝土軸壓短柱的極限承載力計(jì)算公式,與文獻(xiàn)資料的試驗(yàn)結(jié)果作了比較,驗(yàn)證了理論公式的正確性。分析了混凝土的黏性、混凝土的拉壓強(qiáng)度比以及中間主應(yīng)力對(duì)圓鋼管混凝土柱承載力的影響,該結(jié)果可為鋼管混凝土柱的承載力分析計(jì)算提供了一定的理論依據(jù)。

cfrp鋼管混凝土軸壓長(zhǎng)柱試驗(yàn)研究 作者：顧威，趙穎華，guwei，zhaoyinghua 作者單位：顧威,guwei(遼寧省交通高等?？茖W(xué)校,遼寧沈陽,110122)，趙穎華,zhaoyinghua(大連海 事大學(xué),遼寧大連,116026) 刊名： 土木工程學(xué)報(bào) 英文刊名：chinacivilengineeringjournal 年，卷(期)：2007，40(11) 被引用次數(shù)：1次 參考文獻(xiàn)(10條) 1.顧威.趙穎華.尚東偉cfrp鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析[期刊論文]-工程力學(xué)2006(01) 2.顧威.關(guān)崇偉.趙穎華圓cfrp鋼復(fù)合管混凝土軸壓短柱試驗(yàn)研究[期刊論文]-沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 2004(02) 3.zhaoyinghua.guwei.wangqingliexperim

cfrp-圓鋼管混凝土柱偏壓試驗(yàn)研究——通過對(duì)l6根cfrp一圓鋼管混凝土偏壓柱試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究cfrp一圓鋼管混凝土偏壓柱的受力性能，分析了偏壓柱承栽力的主要影響因素長(zhǎng)細(xì)比和偏心率對(duì)cfrp一圓鋼管混凝土偏壓柱承載力的影響。鋼管和cfrp可以保持協(xié)同工作。

目的研究三種不同因素對(duì)再生混凝土配合比的最優(yōu)組合,探討再生混凝土在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的可能性.方法通過正交試驗(yàn),分析再生骨料取代量、減水劑摻量、粉煤灰摻量對(duì)新配制再生骨料混凝土的影響,找出三種因素的最優(yōu)水平組合,制作再生自密實(shí)鋼管混凝土短柱進(jìn)行軸壓試驗(yàn).結(jié)果三種因素的最優(yōu)水平組合為再生骨料材料50%、減水劑10%、粉煤灰8%,鋼管再生自密實(shí)混凝土的極限荷載比鋼管混凝土的極限荷載低,但最大極限荷載處的位移都是7mm左右.結(jié)論鋼管再生自密實(shí)混凝土的性能與鋼管混凝土的性能基本相似,再生混凝土應(yīng)用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中是完全可行的.