不同參數(shù)對(duì)方鋼管混凝土軸向承載力影響

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).

采用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)方鋼管混凝土短柱的核心混凝土有效約束區(qū)和非有效約束區(qū)進(jìn)行受力分析,通過方鋼管的寬厚比對(duì)方鋼管與核心混凝土間的約束效應(yīng)進(jìn)行控制,提出了方鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算公式,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析。然后將其推廣到不同截面形式的鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算中,將計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了公式的合理性。該研究為鋼管混凝土短柱承載力的研究提供了一定的理論依據(jù)。

用試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算方法研究了普通方鋼管混凝土柱的軸壓承載能力。設(shè)計(jì)了2種復(fù)合截面方鋼管混凝土短柱,與普通方鋼管混凝土短柱做了對(duì)比軸壓試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在受壓柱變形的過程中,加勁肋有效地抵抗了管壁的屈曲,加肋復(fù)合方鋼管混凝土柱的軸壓承載力有明顯提高。用數(shù)值方法對(duì)加肋復(fù)合方鋼管混凝土柱的軸力應(yīng)變?nèi)^程進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。提出了軸壓承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。加勁肋是提高方鋼管混凝土柱承載力的有效途徑。

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(guó)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。

目的方鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力存在尺寸效應(yīng),為了提高大尺寸方鋼管混凝土軸心受壓承載力設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性,研究了考慮尺寸效應(yīng)的方鋼管混凝土短柱軸壓承載力計(jì)算方法.方法筆者介紹了日本aij規(guī)范、美國(guó)aisc-lrfd規(guī)程、歐洲ec4規(guī)范和我國(guó)韓林海等提出的方鋼管混凝土短柱軸壓承載力計(jì)算公式,并用這些公式對(duì)收集的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算分析,然后在已有的計(jì)算公式基礎(chǔ)上引入尺寸效應(yīng)模型,采用修正后的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算并與未修正的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較.結(jié)果現(xiàn)有的方鋼管混凝土短柱軸壓承載力計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果存在明顯的尺寸效應(yīng),而在這些計(jì)算公式中引入尺寸效應(yīng)模型進(jìn)行修正后,計(jì)算結(jié)果的尺寸效應(yīng)得到了明顯改善.結(jié)論筆者探討的4種計(jì)算公式都存在隨著構(gòu)件尺寸增大計(jì)算結(jié)果比實(shí)驗(yàn)值偏大的趨勢(shì),即計(jì)算公式無法準(zhǔn)確反映構(gòu)件軸壓承載力存在的尺寸效應(yīng);通過引入混凝土材料的尺寸效應(yīng)模型,對(duì)方鋼管混凝土軸壓承載力計(jì)算公式進(jìn)行修正,可以有效減小方鋼管混凝土軸壓承載力的尺寸效應(yīng)影響,從而為方鋼管混凝土軸心受壓承載力設(shè)計(jì)計(jì)算提供參考.

對(duì)于特定的pbl加勁型方鋼管混凝土軸壓短柱,考慮混凝土榫形成的剪力鍵提供的有效作用,對(duì)pbl加勁肋進(jìn)行受力分析。引入混凝土有效約束系數(shù),采用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,考慮中間主應(yīng)力和材料拉壓比的影響,推導(dǎo)了pbl加勁型方鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算公式,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析。將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,吻合較好,驗(yàn)證了所給公式的正確性。研究結(jié)果表明,pbl加勁型方鋼管混凝土短柱的軸壓承載力隨雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論參數(shù)b、混凝土內(nèi)摩擦角、加勁肋的寬度和厚度的增大而提高。所得結(jié)果可以為pbl加勁型方鋼管混凝土短柱軸壓承載力的研究提供參考。

本文對(duì)影響新老混凝土粘結(jié)面斷裂性能的主要因素進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，提出了新老混凝土表面處理方法及粘結(jié)材料的特性和作用。

方鋼管混凝土基本構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)方法——簡(jiǎn)要介紹了中國(guó)gjb美國(guó)lrfd日本a1j和歐洲ec4規(guī)范中有關(guān)方銅管混凝土基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法，并將以上方法的計(jì)算結(jié)果和收集到的太量試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析對(duì)比．其中包括158個(gè)軸壓、15個(gè)純彎及147個(gè)壓彎構(gòu)件．結(jié)果表明各設(shè)計(jì)...

方鋼管混凝土柱截面承載力的計(jì)算——通過用數(shù)值計(jì)算程序算得16個(gè)不同寬厚比和強(qiáng)度比的典型截面的彎矩一軸力曲線．采用曲線擬臺(tái)的方法提出了方錒管混凝土截面強(qiáng)度的計(jì)算方法，計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好

通過理論計(jì)算和有限元模擬對(duì)t形方鋼管混凝土組合異形柱的偏心受壓承載力計(jì)算方法進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)9根不同長(zhǎng)細(xì)比偏心力作用的t形組合柱,借鑒《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(cecs159∶2004)》壓彎構(gòu)件的計(jì)算方法,對(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)件進(jìn)行理論計(jì)算,并應(yīng)用ansys有限元軟件對(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)件進(jìn)行偏壓承載力計(jì)算。分析結(jié)果表明:t形組合柱在偏心受壓破壞時(shí),為整體彎曲破壞;理論計(jì)算與有限元分析計(jì)算結(jié)果吻合較好;驗(yàn)證了采用理論計(jì)算方法計(jì)算方鋼管混凝土組合異形柱偏壓承載力的可行性。

在反復(fù)荷載作用下,由于累積損傷方鋼管混凝土柱的承載力會(huì)顯著退化。本文采用6種不同加載路徑模擬地震作用,考察了初始位移大小、位移幅值增量、單側(cè)或雙側(cè)反復(fù)加載等不同加載路徑對(duì)方鋼管混凝土柱承載力退化的影響。分析結(jié)果表明:隨著加載初始位移增加、加載幅值增量減小,方鋼管混凝土承載力退化顯著增加;雙側(cè)加載較單側(cè)加載承載力降低更顯著;使用位移延性系數(shù)無法有效評(píng)價(jià)加載路徑對(duì)構(gòu)件承載力退化的影響;累積延性系數(shù)及有效累積耗能體現(xiàn)了累積滯回耗能對(duì)構(gòu)件承載力退化的影響,但不能考慮位移幅值大小對(duì)承載力退化的影響。

從方鋼管混凝土柱的約束特點(diǎn)出發(fā),將核心混凝土劃分為強(qiáng)約束區(qū)和弱約束區(qū),類比配置螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱計(jì)算公式,推導(dǎo)出方鋼管混凝土柱的承載力公式,并與已有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,對(duì)比結(jié)果表明,計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。

軸壓比對(duì)方鋼管混凝土柱受力性能的影響——以base試件為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了3個(gè)具有不同軸壓比的zy試件并進(jìn)行了非線性有限元分析，研究表明柱軸壓比不能太大，把柱的軸壓比控制在0．5以內(nèi)為佳，在方鋼管的底部和底角部存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，對(duì)方鋼管的底部應(yīng)加大剛度，柱底...

報(bào)導(dǎo)了14個(gè)方鋼管混凝土試件的承載力試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)初應(yīng)力系數(shù)、荷載偏心率、混凝土強(qiáng)度、試件長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)承載力的影響進(jìn)行了分析,給出了鋼管初應(yīng)力對(duì)方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力的影響系數(shù)kp·可供設(shè)計(jì)和施工時(shí)的參考.

在14根方鋼管混凝土構(gòu)件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了初應(yīng)力系數(shù)、荷載偏心率、混凝土強(qiáng)度、試件長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)承載力的影響,給出了鋼管初應(yīng)力對(duì)方鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力的影響系數(shù),采用ansys有限元分析程序進(jìn)行了非線性全過程分析.

鋼管混凝土軸向受壓短柱承載力的統(tǒng)一解

應(yīng)用雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論,分別對(duì)軸心受壓鋼管混凝土短柱的核心混凝土和薄壁鋼管在三向應(yīng)力狀態(tài)下的軸向極限應(yīng)力進(jìn)行理論分析,得出側(cè)向力對(duì)核心混凝土、薄壁鋼管和鋼管混凝土柱的3個(gè)約束效應(yīng)系數(shù),推導(dǎo)出鋼管混凝土軸向受壓短柱承載力的統(tǒng)一解。與有關(guān)文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果比較,結(jié)論基本一致,證明雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)鋼管混凝土的理論分析有很好的適用性。該推導(dǎo)結(jié)果為鋼管混凝土承載力分析計(jì)算提供了一定的理論依據(jù)。

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.

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

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.

帶肋方鋼管混凝土軸壓短柱承載力有限元分析研究 作者：徐兵，劉永健，李中青，霍曉蘇，荀勇，xubing，liuyong-jian，lizhong-qing，huoxiao- su，xunyong 作者單位：徐兵,劉永健,霍曉蘇,xubing,liuyong-jian,huoxiao-su(長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安710064;鹽城工學(xué) 院土木工程學(xué)院,江蘇鹽城224055)，李中青,lizhong-qing(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院,江蘇鹽城 224055;西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都614202)，荀勇,xunyong(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院,江蘇 鹽城,224055) 刊名：湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào) 英文刊名：naturalsciencejournalofxiangtanuniversity 年

十字形截面方鋼管混凝土組合異形柱軸壓承載力試驗(yàn)