圓CFRP-鋼管混凝土偏壓構件荷載-變形關系分析

cfrp-圓鋼管混凝土柱偏壓試驗研究——通過對l6根cfrp一圓鋼管混凝土偏壓柱試驗為基礎，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細比和偏心率對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。

在合理選擇鋼材和核心混凝土的本構關系模型的基礎上,利用通用有限元軟件abaqus對型鋼-方鋼管混凝土軸壓荷載—變形關系曲線進行計算,計算曲線與試驗曲線吻合較好,在此研究結果的基礎上,可利用abaqus對型鋼—方鋼管混凝土軸壓工作機理進行較為深入的研究。研究成果可為相關研究提供參考。

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 mechanics149 文章編號: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.大連海事大學交通工程與物流學院,大連116026:2.沈陽市建筑研究院,沈陽 110016) 摘要:對cfrp.鋼管混凝土軸壓短柱這種新型構件的受力性能進行了理論分析,提 出了此類構件承載力計算的 基本假定;采用極限平衡法,推導出鋼管屈服時構件承載力和碳纖維片拉斷時構件 極限承載力的解析計算式;對 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行試驗研究, 并將解析分析結果與實驗數(shù)據(jù) 比較,證明了提出的解析計算式的正確性

鋼管混凝土偏壓構件受力性能實驗分析——通過25根鋼管混凝土偏心受壓短柱的實驗，結果表明，偏心率對鋼管混凝土偏壓構件受力性能的影響最為顯著。

cfrp-鋼管混凝土核心柱的力學性能——在統(tǒng)一強度理論的基礎上，分析cfrp一鋼管混凝土核心柱的工作機理，提出極限承載力計算時的基本假定，推導了cfrp-鋼管混凝土核心軸壓短柱的極限承載力公式．將計算結果與文獻試驗結果進行比較，驗證了理論公式的正確性，并分...

方鋼管混凝土壓彎構件荷載—位移滯回性能研究——在彎矩—曲率滯回關系分析的基礎上，利用數(shù)值方法計算方鋼管混凝土壓彎構件的荷載—位移滯回關系，并對計算結果進行了大量試驗驗證。在理論分析和試驗驗證的基礎上，全面考察構件軸壓比、長細比參數(shù)對滯回關系的...

鋼管混凝土構件在側向動荷載作用下產(chǎn)生塑性變形,從而使能量消耗在塑性鉸中。利用有限元程序ansys/dyna,驗證了模型的正確性,分析并拓延了塑性鉸的有關性質,以便在抗震設計中加以有效利用。

本文首先cfrp-鋼管混凝土針對該種構件的軸壓構件進行工作機理分析。然后在實驗基礎上著重分析了長細比、偏心率、約束系數(shù)等影響cfrp-鋼管混凝土偏壓構件的力學性能關鍵因素。分析了各個影響因素對構件極限承載力的影響;得出結論cfrp在限定的長細比和偏心率等影響因素條件下提高鋼管混凝土偏心受壓構件的承載力。

通過對10根內(nèi)置碳纖維復合材料(cfrp)圓管的方鋼管高強混凝土柱和4根方鋼管高強混凝土柱的承載力進行對比試驗,分析了cfrp含量、偏心距和長細比等參數(shù)對試件性能的影響。結果表明:在長細比相同的條件下,隨著偏心距的增大,相同cfrp含量的方鋼管高強混凝土柱承載力降低;在長細比和偏心距相同的情況下,隨著cfrp含量的增加,方鋼管高強混凝土柱承載力有顯著提高,對核心混凝土約束效應增加,增強了構件的延性;隨著長細比的增大,相同cfrp含量和相同偏心距的方鋼管高強混凝土柱承載力降低。試驗結果為進一步分析和推導承載力公式打下了基礎。

內(nèi)置cfrp圓管的方鋼管混凝土中長柱偏壓試驗——通過對1o根內(nèi)置碳纖維復合材料(cfrp)圓管的方鋼管高強混凝土柱和4根方鋼管高強混凝土柱的承載力進行對比試驗，分析了cfrp含量、偏心距和長細比等參數(shù)對試件性能的影響。結果表明：在長細比相同的條件下，隨著偏心...

低周反復荷載下鋼骨—鋼管混凝土柱的延性分析——目的為了研究鋼骨—鋼管混凝土柱的延性性能及影響因素．方法進行了5個試件的低周反復荷載試驗，結合實驗結果，分析了試件的骨架曲線、滯回曲線，進行了延性系數(shù)和極限位移角的計算．結果因組合柱中的混凝土受到...

低周反復荷載下鋼骨一鋼管混凝土柱的延性分析——目的為了研究鋼骨一鋼管混凝土柱的延性性能及影響因素．方法進行了5個試件的低周反復荷載試驗，結合實驗結果，分析了試件的骨架曲線、滯回曲線，進行了延性系數(shù)和極限位移角的計算．結果因組合柱中的混凝土受到...

結合工程研究了路面不平整引起的汽車動荷載計算方法。利用有限元法,進行了汽車動荷載作用下中承式鋼管混凝土拱橋的動態(tài)分析,得出了路面不平整度、車速等因素對沖擊系數(shù)的影響規(guī)律。

采用abaqus有限元軟件建立了鋼管混凝土拋物線無鉸拱模型,利用umat引入了鋼管混凝土非線性材料應力-應變關系,并采用ec2模型和逐步積分法分析了核心混凝土收縮徐變對拱的平面外穩(wěn)定的影響,分析中考慮了加載齡期、長細比、矢跨比等參數(shù)的影響。分析時先對鋼管混凝土拱施加正常使用階段荷載,持荷一段時間后,增大外荷載直至拋物線拱失穩(wěn)破壞,從而得到拱的長期穩(wěn)定承載力。分析表明,長細比、加載齡期及矢跨比等參數(shù)變化對鋼管混凝土拋物線拱的長期穩(wěn)定性影響較為顯著。低持荷荷載條件下(持荷荷載所引起的核心混凝土最大應力等級為30%),核心混凝土收縮徐變最大可使本文所分析參數(shù)范圍的拋物線無鉸拱穩(wěn)定極限承載力降低15%。

在統(tǒng)一強度理論和基本假定的基礎上,考慮cfrp-鋼復合管對核心區(qū)混凝土的側向約束和外圍鋼筋混凝土套筒對極限承載力的貢獻,推導cfrp-鋼管混凝土核心軸壓短柱的極限承載力公式。通過與文獻中試驗結果進行比較,驗證理論公式的正確性,并進一步分析總套箍指標、鋼管的套箍指標和cfrp筒的套箍指標對承載力的影響,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)。

鋼管混凝土啞鈴形偏壓構件試驗研究——進行了8根鋼管混凝土啞鈴形短柱的偏壓試驗。試驗參數(shù)為偏心率。試驗結果表明，鋼管混凝土啞鈴形偏壓短柱受力性能與單圓鋼管混凝土偏壓柱的有相似之處。對極限承載力的計算表明，現(xiàn)有的折算面積法偏于保守而格構式算法又偏...

對8個圓鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點進行低周反復加載試驗,其中6個節(jié)點設置了穿透鋼筋,另外2個節(jié)點未設穿透鋼筋,對節(jié)點的破壞位置和形態(tài)進行了分析,研究其抗彎承載力、延性和耗能能力.試驗結果表明:節(jié)點穿筋將大部分彎矩直接傳遞給核心混凝土,降低了鋼管的拉應力,顯著提高了直接焊接鋼梁節(jié)點的受力性能.穿筋節(jié)點具有較高的抗彎承載力、良好的延性和耗能能力,而未穿筋節(jié)點的抗彎承載力低,延性和耗能能力差.

圓鋼管混凝土偏壓柱的力學性能

在鋼管混凝土基礎上對核心混凝土的本構關系進行修正,得出了適用于cfrp鋼管混凝土新型構件的核心混凝土本構關系.使用該混凝土的本構關系,利用ansys有限元分析軟件對cfrp鋼管混凝土軸壓短柱構件的應力應變關系進行了數(shù)值模擬;并作了相應的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研究.數(shù)值分析所得曲線與試驗所得的曲線吻合良好,證明經(jīng)過修正的混凝土本構關系是一種適合于cfrp鋼管混凝土軸壓構件數(shù)值分析的混凝土本構關系.

鋼管混凝土框架實用荷載-位移恢復力模型研究——根據(jù)鋼管混凝土柱．鋼梁平面框架在恒定軸力與水平低周往復荷載共同作用下的試驗結果，分析了鋼管混凝土框架典型的水平荷載．水平位移滯回關系曲線的特征。基于非線性有限元理論，對影響鋼管混凝土框架荷載．位移...

與傳統(tǒng)的鋼管混凝土柱相比,中空鋼管混凝土(cfdst)柱具有很多優(yōu)點,諸如自重輕和良好的循環(huán)性能。cfdst柱可能被用于橋梁,高層建筑,高架橋和輸電塔結構中。內(nèi)外鋼管將承擔來自上部結構和澆筑的濕混凝土的初始荷載。由這些初始荷載造成的鋼管初應力和變形會影響cfdst構件的性能。因此,對外鋼管單獨承擔初始荷載和內(nèi)外鋼管同時承擔初始荷載時,cfdst柱的軸力性能進行討論。建立通用的有限元模型預測鋼管負荷時cfdst柱的性能。通過承擔初始荷載和不承擔初始荷載的cfdst柱的試驗結果對該有限元模型進行驗證。討論初始荷載水平、長細比、空心率和材料強度對軸向強度的影響。最后,給出初始荷載下的cfdst柱的極限強度計算公式。

鋼管混凝土軸壓中長柱的非彈性屈曲荷載——基于“鋼管混凝土統(tǒng)一理論”,應用切線模量理論推導出了鋼管混凝土軸壓中長柱的非彈性屈曲荷載的計算公式,并將理論計算結果和文獻試驗結果進行了對比,理論計算結果和試驗結果符合良好。