四肢綴條軸壓鋼管混凝土格構(gòu)柱承載能力分段合成法

給出了鋼管混凝土構(gòu)件的計(jì)算條件,對(duì)構(gòu)件在臨時(shí)荷載作用下受彎的力學(xué)性能進(jìn)行了分析和計(jì)算。

鋼管混凝土受彎構(gòu)件承載能力的計(jì)算——給出了鋼管混凝土構(gòu)件的計(jì)算條件，對(duì)構(gòu)件在臨時(shí)荷載作用下受彎的力學(xué)性能進(jìn)行了分析和計(jì)算。

鋼管混凝土復(fù)合柱(簡(jiǎn)稱"復(fù)合柱")是以鋼管混凝土為柱肢、以鋼筋混凝土板為綴板的新型組合柱。復(fù)合軸壓短柱以綴板壓碎為破壞特征,鋼管混凝土柱肢沒(méi)有達(dá)到其自身的承載力。因此,在復(fù)合短柱的軸壓承載力疊加計(jì)算時(shí),鋼管混凝土柱肢的承載力應(yīng)進(jìn)行折減。本文采用有限元分析方法,通過(guò)變形協(xié)調(diào)條件,得到綴板壓碎時(shí),鋼管混凝土柱肢分擔(dān)的荷載,將其與其承載力的比值定義為柱肢承載力折減系數(shù)。討論了選取不同理論計(jì)算鋼管混凝土柱肢承載力時(shí)應(yīng)采用的折減系數(shù)值及其受套箍系數(shù)影響的規(guī)律。分析結(jié)果表明,當(dāng)采用統(tǒng)一理論計(jì)算鋼管混凝土柱肢承載力時(shí),對(duì)應(yīng)的柱肢承載力折減系數(shù)趨于一個(gè)定值;而采用極限平衡理論計(jì)算時(shí),折減系數(shù)隨著套箍系數(shù)的增大而減小,折減系數(shù)與套箍系數(shù)之間的關(guān)系可通過(guò)簡(jiǎn)單的線性擬合得到。

對(duì)某工程四肢角鋼格構(gòu)柱進(jìn)行了工程分析與設(shè)計(jì),對(duì)其強(qiáng)度、剛度、綴板抗剪、整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性進(jìn)行了討論,明確了分肢的穩(wěn)定性是格構(gòu)柱設(shè)計(jì)的控制性因素。采用staad.pro有限元軟件建模仿真,計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)安全合理。板單元的網(wǎng)格劃分應(yīng)根據(jù)不同工程板件的長(zhǎng)度、寬度和厚度,選擇不同的網(wǎng)格尺寸大小,不宜劃分過(guò)粗或過(guò)細(xì)。

分析了現(xiàn)有鋼管混凝土平綴管格構(gòu)柱換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算方法的假定條件和計(jì)算式，并將各方法計(jì)算的極限承載力與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；以格構(gòu)柱剪切柔度理論為基礎(chǔ)，對(duì)鋼管混凝土平綴管格構(gòu)柱各變形項(xiàng)與總剪切變形量的比值進(jìn)行分析，指出現(xiàn)有換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算方法的不合理之處。借鑒鋼管混凝土(斜綴條)格構(gòu)柱換算長(zhǎng)細(xì)比乘法算法的計(jì)算思路，在剪切系數(shù)計(jì)算式中采用考慮節(jié)點(diǎn)構(gòu)造參數(shù)影響的剪切柔度簡(jiǎn)化計(jì)算式，擬合得到放大系數(shù)與剪切系數(shù)的關(guān)系式。結(jié)果表明：采用所提出的換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算方法及gb50923—2013中穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法得到的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，證明該方法簡(jiǎn)單、實(shí)用且具有足夠的精度。

單肢鋼管混凝土軸壓短柱的穩(wěn)定承載力研究——通過(guò)建立有限元ansys模型，與大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比，研究不同影響因素對(duì)其極限承載力影響的變化規(guī)律，并最終推導(dǎo)單肢鋼管混凝土軸壓短柱穩(wěn)定承載力計(jì)算公式，以期為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)?！　?/p>

通過(guò)建立有限元ansys模型,與大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比,研究不同影響因素對(duì)其極限承載力影響的變化規(guī)律,并最終推導(dǎo)單肢鋼管混凝土軸壓短柱穩(wěn)定承載力計(jì)算公式,以期為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

通過(guò)建立有限元ansys模型,與大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比,研究不同影響因素對(duì)其極限承載力影響的變化規(guī)律,并最終推導(dǎo)單肢鋼管混凝土軸壓短柱穩(wěn)定承載力計(jì)算公式,以期為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

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(yáng)市建筑研究院,沈陽(yáng) 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(lèi)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

鋼管混凝土雙肢柱改進(jìn)型單腹板肩梁承載能力試驗(yàn)研究——針對(duì)寶鋼三期1580熱軋、1420／1550冷軋及二煉鋼連鑄等工程中改進(jìn)的鋼管混凝土雙肢柱單腹板肩梁，進(jìn)行了4個(gè)軸壓比為0．1，縮尺比為1：3的單腹板肩梁模型試件的水平單調(diào)加載試驗(yàn)研究．對(duì)單腹板肩梁的試驗(yàn)現(xiàn)...

參考正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析的方法,運(yùn)用abaqus有限元分析軟件對(duì)離心鋼管混凝土直桿進(jìn)行抗彎性能有限元分析,以鋼管壁厚、混凝土壁厚和外徑3個(gè)因素作為分析參數(shù),以抗彎屈服彎矩為抗彎承載能力分析對(duì)象,分析認(rèn)為,外徑是影響構(gòu)件抗彎承載能力的主要影響因素,且隨著鋼管壁厚和外徑的遞增,構(gòu)件抗彎屈服彎矩呈遞增趨勢(shì),隨著混凝土壁厚的遞增則呈遞減趨勢(shì)。選擇合適的構(gòu)件尺寸,對(duì)生產(chǎn)良好抗彎性能的離心鋼管混凝土構(gòu)件具有借鑒作用。

參考正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析的方法,運(yùn)用abaqus有限元分析軟件對(duì)離心鋼管混凝土直桿進(jìn)行抗彎性能有限元分析,以鋼管壁厚、混凝土壁厚和外徑3個(gè)因素作為分析參數(shù),以抗彎屈服彎矩為抗彎承載能力分析對(duì)象,分析認(rèn)為,外徑是影響構(gòu)件抗彎承載能力的主要影響因素,且隨著鋼管壁厚和外徑的遞增,構(gòu)件抗彎屈服彎矩呈遞增趨勢(shì),隨著混凝土壁厚的遞增則呈遞減趨勢(shì)。選擇合適的構(gòu)件尺寸,對(duì)生產(chǎn)良好抗彎性能的離心鋼管混凝土構(gòu)件具有借鑒作用。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算空間鋼構(gòu)架軸心受壓承載能力計(jì)算公式,采用面積等效與約束效應(yīng)等效的方法將空間鋼構(gòu)架等效為方形鋼管,通過(guò)計(jì)算等效后的方形鋼管的極限承載能力間接反映空間鋼構(gòu)架的極限承載能力,等效后的方鋼管計(jì)算值與原空間鋼構(gòu)架試驗(yàn)值吻合良好,說(shuō)明等效后的方鋼管可以較好地反映原空間鋼構(gòu)架的軸壓極限承載能力。

雙肢鋼管混凝土格構(gòu)柱穩(wěn)定性研究——主要針對(duì)目前我國(guó)現(xiàn)有鋼管混凝土計(jì)算規(guī)程中將單肢穩(wěn)定和整體穩(wěn)定看作互不相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題來(lái)考慮的現(xiàn)象，建議在做穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，采用單肢驗(yàn)算法，考慮整體初始缺陷對(duì)分肢穩(wěn)定性的影響，研究雙肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性。并...

通過(guò)15根方形截面配筋鋼管混凝土軸心受壓短柱的試驗(yàn)研究,選擇約束效應(yīng)系數(shù)和鋼筋的配筋率等為基本參數(shù),探討了配筋率對(duì)鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件受力性能的影響。研究結(jié)果表明:1)在核心混凝土中加入鋼筋對(duì)于提高短柱的承載力不是非常明顯,但能提高短柱的延性,在一定程度上延緩或抑制混凝土中剪切斜裂縫的開(kāi)展;2)當(dāng)約束效應(yīng)系數(shù)較小時(shí),配筋靠近邊緣對(duì)提高方鋼管混凝土的承載力更有效;3)當(dāng)約束效應(yīng)系數(shù)較大時(shí),配筋靠近中央對(duì)提高方鋼管混凝土的承載力更有效。

通過(guò)模型試驗(yàn)與有限元分析結(jié)合的方法，主要探討鋼管混凝土四肢柱單斜綴桿雙腹板肩梁中長(zhǎng)向肩梁的受力性能。指出肩梁腹板以受剪為主，在計(jì)算彎曲正應(yīng)力進(jìn)，應(yīng)考慮剪切變形的影響。

鋼管混凝土核心短柱承載力目前仍無(wú)統(tǒng)一計(jì)算方法,針對(duì)此問(wèn)題,文章基于鋼管混凝土核心柱軸壓承載力計(jì)算方法與外圍普通鋼筋混凝土體積配箍率有著密切關(guān)系的認(rèn)識(shí),分體積配箍率小于和等于大于臨界配筋率兩種情況建立了該柱軸壓承載力計(jì)算公式;當(dāng)外圍混凝土的配箍率小于臨界配箍率時(shí),組合柱的破壞是由外圍混凝土控制,根據(jù)協(xié)同工作原理,通過(guò)對(duì)鋼管混凝土核心柱各組成部分荷載-變形曲線分析,建立了該柱軸壓承載力計(jì)算公式;當(dāng)外圍混凝土的配箍率等于或大于臨界配箍率時(shí),核心柱破壞時(shí)鋼管內(nèi)外混凝土都能達(dá)到極限狀態(tài),采用極限平衡法推導(dǎo)該柱軸壓承載力計(jì)算公式。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,表明了本文方法的正確性。

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(guò)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).

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(méi)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。

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(guò)算例分析了鋼材強(qiáng)度、混凝土...

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。

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。