圓形空心鋼管混凝土柱的耐火性能實驗

為研究薄壁鋼管混凝土柱的耐火性能,進行4個方形薄壁鋼管混凝土柱在標準升溫曲線下的耐火試驗。試驗參數(shù)為荷載偏心率、是否設(shè)置加勁肋以及是否設(shè)置防火保護?；谠囼灲Y(jié)果,研究方形薄壁鋼管混凝土柱在高溫下的破壞模態(tài)、溫度場分布和耐火極限,并將其耐火性能和普通鋼管混凝土柱進行比較。試驗結(jié)果表明,方形薄壁鋼管混凝土柱具有較好的耐火性能。

將復(fù)式鋼管混凝土空心柱分成混凝土、內(nèi)鋼管和外鋼管三部分,將其作為擬平面軸對稱問題進行分析,考慮混凝土和內(nèi)、外鋼管的徑向位移、縱向應(yīng)變協(xié)調(diào),建立了復(fù)式鋼管混凝土空心柱抗壓剛度計算公式,并得到了復(fù)式空心鋼管混凝土柱在軸力作用下的應(yīng)力分配比。同時分析了核心混凝土泊松比、內(nèi)鋼管泊松比、外鋼管泊松比、內(nèi)鋼管壁厚、外鋼管壁厚對復(fù)式空心鋼管混凝土柱的抗壓鋼管和應(yīng)力分配比的影響,得到了復(fù)式空心鋼管混凝土柱軸壓應(yīng)力不是按彈性模量比分配、內(nèi)外層鋼管壁厚和泊松比對彼此無顯著影響等結(jié)論。

空心鋼管混凝土綜述

空心鋼管混凝土綜述 (2)

介紹了離心法生產(chǎn)的空心鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓時的工作性能.工作性能是隨著套箍系數(shù)和空心率的變化而變化,呈系列化和連續(xù)性.符合統(tǒng)一理論的推斷.進行了圓形,方形和多邊形軸壓短柱的試驗,試驗結(jié)果與計算結(jié)果吻合很好.同時導出軸心受壓時的強度設(shè)計公式,該公式對各種多邊形截面和方形截面都適用,使用方便,設(shè)計簡單.

進行了11根圓形和正方形截面的空心鋼管混凝土軸心受壓長柱試驗,研究了空心率、長細比和截面形式對空心鋼管混凝土長柱承載力性能的影響,并對空心鋼管混凝土軸壓長柱的破壞形態(tài)進行了分析。分析結(jié)果表明,空心鋼管混凝土長柱的破壞形態(tài)接近于空鋼管長柱。同時在前人所做的軸壓長柱試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,進行了《薄壁離心鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(dl/t5030-1996)與給出的空心鋼管混凝土軸壓長柱承載力計算公式的對比,表明給出的公式與試驗結(jié)果吻合較好,說明使用該公式計算軸壓長柱承載力是可行的。

在軸壓試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇合理的材料本構(gòu)關(guān)系模型,應(yīng)用大型通用ansys有限元軟件對四邊形和八邊形空心鋼管混凝土短柱進行了有限元模擬,著重討論了有限元模型的建立方法,并通過模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的對比,驗證了有限元模型的合理性。

第３１卷第２期 ２?。啊。薄。衬辏苍?水　電　能　源　科　學 ｗａｔｅｒ?。颍澹螅铮酰颍悖澹蟆。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３１ｎｏ．２ ｆｅｂ．２?。啊。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１３）０２－０１１６－０４ 空心鋼管混凝土組合柱抗震性能研究 吳軍中１，張燎軍１，張曉莉２ （１．河海大學水利水電學院，江蘇南京２１００９８；２．中國水電顧問集團西北勘測設(shè)計研究院，陜西西安７１００６５） 摘要：為研究水電站廠房空心鋼管混凝土組合柱抗震性能，以新疆某水電站鋼管混凝土廠房組合柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造 形式為例，應(yīng)用有限元軟件ａｄｉｎａ建立了矩形實心及空心鋼管混凝土廠房組合柱結(jié)構(gòu)三維有限元模型，探 討了自振特性，并通過時程分析方法研究不同空心率模型在地震動輸入情況下鋼管和內(nèi)部核心混凝土的動 應(yīng)力、動位移響應(yīng)。結(jié)果表明，矩形空心鋼管混凝土組合柱比實

第３１卷第２期 ２?。啊。薄。衬辏苍?水　電　能　源　科　學 ｗａｔｅｒ?。颍澹螅铮酰颍悖澹蟆。幔睿洹。穑铮鳎澹?ｖｏｌ．３１ｎｏ．２ ｆｅｂ．２　０?。薄。?文章編號：１０００－７７０９（２０１３）０２－０１１６－０４ 空心鋼管混凝土組合柱抗震性能研究 吳軍中１，張燎軍１，張曉莉２ （１．河海大學水利水電學院，江蘇南京２１００９８；２．中國水電顧問集團西北勘測設(shè)計研究院，陜西西安７１００６５） 摘要：為研究水電站廠房空心鋼管混凝土組合柱抗震性能，以新疆某水電站鋼管混凝土廠房組合柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造 形式為例，應(yīng)用有限元軟件ａｄｉｎａ建立了矩形實心及空心鋼管混凝土廠房組合柱結(jié)構(gòu)三維有限元模型，探 討了自振特性，并通過時程分析方法研究不同空心率模型在地震動輸入情況下鋼管和內(nèi)部核心混凝土的動 應(yīng)力、動位移響應(yīng)。結(jié)果表明，矩形空心鋼管混凝土組合柱比實

定義了空心鋼管混凝土受火后軸壓承載力與常溫承載力比值為k,通過對k的研究,分析k的規(guī)律,用abaqus建立模型對這些規(guī)律進行論證,證明了其正確性,結(jié)合常溫軸壓承載力公式,為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。

為了研究方鋼管混凝土柱—空心鋼管梁焊接節(jié)點的抗震性能,對4個t字形的縮尺試件進行了低周反復(fù)循環(huán)加載試驗,根據(jù)實測的滯回曲線對節(jié)點的承載能力、延性、耗能能力等抗震指標進行了分析,研究了各試件在不同軸壓比情況下的破壞過程及特征。試驗結(jié)果表明:該節(jié)點滯回曲線飽滿,耗能能力強,具有良好的抗震性能,但是隨著軸壓比的增大,節(jié)點的極限承載能力、位移延性和耗能能力均有所降低,對節(jié)點的抗震性能有一定影響。

在軸壓試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇合理的材料本構(gòu)關(guān)系模型,應(yīng)用有限元軟件abaqus對空心圓鋼管混凝土短柱進行了有限元模擬,著重討論了有限元模型的建立方法,并通過模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的對比驗證了有限元模型的合理性。

進行了8個軸心受壓或偏心受壓矩形鋼管混凝土柱,按iso—834和gb/t9978—1999規(guī)定的標準升溫曲線升溫作用下耐火極限的實驗研究。實驗結(jié)果表明,截面尺寸和防火保護層厚度對構(gòu)件耐火極限的影響較大,而荷載偏心率的影響則相對較小。分析結(jié)果還表明,國家規(guī)范gb50045—95中鋼結(jié)構(gòu)柱防火保護層厚度的確定方法不適合于矩形鋼管混凝土柱。在大規(guī)模參數(shù)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了矩形鋼管混凝土柱耐火極限及防火保護層厚度的簡化計算公式,公式的計算結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果和實驗結(jié)果均吻合較好,且總體上偏于安全。本文的研究成果可為有關(guān)矩形鋼管混凝土工程進行抗火設(shè)計時提供參考。

首先提出了在標準升溫曲線升溫作用下方鋼管配筋混凝土柱耐火極限的理論計算方法,計算結(jié)果與以往國內(nèi)外試驗結(jié)果對比,兩者吻合較好;然后,利用耐火極限計算程序?qū)τ绊懛戒摴芘浣罨炷林突饦O限的因素進行分析,并在此基礎(chǔ)上,提出了以截面尺寸、構(gòu)件長細比、鋼筋配筋率和鋼筋強度為基本參數(shù)的鋼管配筋混凝土柱耐火極限的實用計算方法,計算結(jié)果與數(shù)值計算和試驗結(jié)果均吻合較好。本文方法可供有關(guān)工程實踐和規(guī)程制訂參考。

該文建立了受火區(qū)域采用實體單元和殼單元的精細模型、非受火區(qū)域采用梁柱模型的鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架耐火性能分析的有限元計算模型,計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。利用上述模型對局部火災(zāi)下鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架的破壞形態(tài)、破壞機理、變形及內(nèi)力重分布規(guī)律進行了研究。分析表明,火災(zāi)下鋼管混凝土柱-鋼梁平面框架出現(xiàn)了2種典型的破壞形態(tài):第1種為由受火鋼梁整體失穩(wěn)導致的框架局部破壞形態(tài);第2種為由受火鋼管混凝土柱破壞導致的框架整體破壞形態(tài)。

基于統(tǒng)一強度理論的空心鋼管混凝土柱承載力公式——在對圓形和方形鋼管混凝土柱的研究過程中，考慮了中間主應(yīng)力，推導出圓空心鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力的計算式，并推廣到方空心鋼管混凝土，得到了統(tǒng)一的承載力公式，與文獻資料的試驗數(shù)據(jù)進行了對比，結(jié)果...

基于新疆柳樹溝水電站廠房鋼管混凝土排架柱的構(gòu)造形式、受力特點和變形規(guī)律,考慮火災(zāi)作用下材料熱力學參數(shù)隨溫度升高呈非線性變化的特點,應(yīng)用有限元程序adina建立了排架柱三維有限元模型,并采用有限元程序adina中的tmc熱機耦合模塊進行了瞬態(tài)熱分析,探究了鋼管混凝土排架柱在火災(zāi)作用下的溫度場分布和溫度應(yīng)力變化。結(jié)果表明,本文方法合理、有效。

在對圓形和方形鋼管混凝土柱的研究過程中,考慮了中間主應(yīng)力,推導出圓空心鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力的計算式,并推廣到方空心鋼管混凝土,得到了統(tǒng)一的承載力公式,與文獻資料的試驗數(shù)據(jù)進行了對比,結(jié)果吻合良好,驗證了統(tǒng)一強度理論對空心鋼管混凝土柱的理論計算的適用性,為工程設(shè)計提供了理論依據(jù)。

為研究空心鋼管混凝土柱中混凝土脫落對結(jié)構(gòu)受力特性的影響,以空心率和軸壓比為主要變化參數(shù),共設(shè)計了14根空心鋼管混凝土側(cè)推試件,包括軸壓,偏壓和側(cè)推試件,借助攝像功能進行了空心鋼管混凝土內(nèi)部混凝土脫落試驗研究。對比分析各試件的破壞特征和荷載-位移骨架曲線,研究了各影響參數(shù)對混凝土脫落的影響。試驗結(jié)果表明:極限荷載時,試件在側(cè)推力作用下易發(fā)生脫落,軸壓和偏壓情況下不考慮混凝土脫落;在側(cè)推力作用下試件中混凝土的脫落對空心鋼管混凝土柱的承載能力有影響,空心率和軸壓比越大,試件內(nèi)部混凝土脫落側(cè)推承載力越低。

鋼管混凝土柱耐火性能簡化計算方法的分析研究

空心鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展_鐘善桐

圓形薄壁鋼管混凝土柱軸壓性能的試驗研究——制作了8根薄壁圓形鋼管混凝土柱試件，進行了薄壁圓形鋼管混凝土柱的軸心受壓試驗，考察徑厚比、長徑比和環(huán)箍等因素對其受壓性能的影響。對試驗現(xiàn)象、破壞形態(tài)進行了描述，量測并分析了試件的極限承載力、鋼管壁的縱...