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偏心受压单角钢构件力学性能试验研究

建筑结构学报 2018年第5期39卷 146-155页

作者：李正良李妍刘红军大崎纯施菁华重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 京都大学建筑与建筑工程系京都615—8450 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司北京100120

为了研究单边连接角钢在输电铁塔斜杆中的受力性能,采用与肢边平行的刀口铰支座,对48根等边角钢与62根不等边角钢试件进行了偏心受压试验稳定承载力研究。分析了节点板厚度、螺栓数量对其承载力影响,考察了不同长细比时角钢的破坏模式... 详细信息

为了研究单边连接角钢在输电铁塔斜杆中的受力性能,采用与肢边平行的刀口铰支座,对48根等边角钢与62根不等边角钢试件进行了偏心受压试验稳定承载力研究。分析了节点板厚度、螺栓数量对其承载力影响,考察了不同长细比时角钢的破坏模式、承载力及其变形形态,并与国内外规范中局部稳定宽厚比限值进行了比较。研究结果表明：长细比小于35的等边角钢与长细比小于40的不等边角钢发生了局部屈曲破坏,反之发生整体屈曲破坏,其中包括弯曲屈曲与弯扭屈曲两种;角钢承载力随着偏心距增加而逐渐下降,当等边角钢长细比超过175或者不等边角钢长细比超过150时,偏心对承载力的影响可忽略;当长度相同时,等边角钢承载力略高于不等边角钢,二者差值随长细比增加而减小;随着长细比增加,角钢弯曲轴从肢边平行轴逐渐向弱主轴转动,其稳定系数相较于规范值来说时高时低,承载力应根据实际弯曲轴对应的长细比进行确定。该类角钢构件局部稳定宽厚比限值应低于我国现有规范GB 50017—2017与DL/T 5154—2012的规定值。

关键词：不等边角钢单边连接偏心受压静力试验稳定承载力

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偏心受压矩形钢管混凝土短柱承载力研究

建筑材料学报 2009年第2期12卷 148-151页

作者：姚民乐高金良嘉兴学院建筑工程学院浙江嘉兴314001

研究了偏心受压时矩形钢管混凝土中受压区钢管对混凝土的紧箍力计算方法,根据莫尔强度准则导出了受压区混凝土强度的计算公式,并以极限平衡理论为基础,推导了偏心受压矩形钢管混凝土短柱承载力的计算公式;制作了10个相同含钢率的矩形钢... 详细信息

研究了偏心受压时矩形钢管混凝土中受压区钢管对混凝土的紧箍力计算方法,根据莫尔强度准则导出了受压区混凝土强度的计算公式,并以极限平衡理论为基础,推导了偏心受压矩形钢管混凝土短柱承载力的计算公式;制作了10个相同含钢率的矩形钢管混凝土短柱,按不同的偏心率进行加载试验,测出其极限承载力,并将计算结果和试验结果进行了比较,结果吻合较好.

关键词：钢管混凝土偏心受压承载力极限平衡

波形腹板部分包覆组合柱强轴偏心受压试验分析

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建筑结构学报 2023年第5期44卷 252-263页

作者：王威陈乐乐苏三庆刘磊蔡恒立周毅香赵炳震西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 陕西建工控股集团未来城市创新科技有限公司陕西西安710116 未来城市建设与管理创新联合研究中心陕西西安710116

为了改善部分包覆组合(PEC)柱的平腹板易变形、钢骨与混凝土易分离的问题,提出了一种波形腹板部分包覆组合柱。针对此类柱构件,考虑不同波形板布置方向、偏心距和翼缘厚度,设计12根波形腹板PEC柱和2根平腹板PEC柱,并进行偏心加载试验。... 详细信息

为了改善部分包覆组合(PEC)柱的平腹板易变形、钢骨与混凝土易分离的问题,提出了一种波形腹板部分包覆组合柱。针对此类柱构件,考虑不同波形板布置方向、偏心距和翼缘厚度,设计12根波形腹板PEC柱和2根平腹板PEC柱,并进行偏心加载试验。研究结果表明:与平腹板PEC柱相比,垂直波形腹板PEC柱在大偏心荷载与小偏心荷载作用下承载力分别提高了11%、4%,水平波形腹板PEC柱在小偏心荷载作用下延性提高了3%;翼缘厚度是决定波形腹板PEC柱承载力的关键因素,适当增大翼缘厚度可以提高柱的承载力。通过挠度和应变分析得出,波形腹板PEC柱具有比平腹板PEC柱更好的变形性能,垂直波形腹板对混凝土具有较强的约束能力。利用ABAQUS软件对试验进行了有限元模拟,所得翼缘的屈曲变形、钢-混凝土的分离与试验结果吻合较好。采用极限平衡法推导了波形腹板PEC柱在偏心受压下的承载力计算公式,理论值与试验值吻合较好,验证了该公式的正确性。

关键词：部分包覆组合柱波形腹板偏心受压有限元模拟承载力

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高强型钢混凝土组合柱小偏心受压力学性能

哈尔滨工业大学学报 2016年第6期48卷 132-137页

作者：杨怡亭侯兆新李国强龚超陈素文邱林波北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中冶建筑研究总院有限公司北京100088 同济大学土木工程学院上海200092 国家钢结构工程技术研究中心北京100088

为研究圆截面Q460高强钢混凝土组合柱在小偏压作用下的受力性能,进行了两根组合柱的工程性试验,对其破坏过程及特征进行分析,结果表明,钢骨有效限制剪切斜裂缝的发展,组合柱发生弯曲破坏,表现出良好的延性;采用有限元方法分析钢骨应力... 详细信息

为研究圆截面Q460高强钢混凝土组合柱在小偏压作用下的受力性能,进行了两根组合柱的工程性试验,对其破坏过程及特征进行分析,结果表明,钢骨有效限制剪切斜裂缝的发展,组合柱发生弯曲破坏,表现出良好的延性;采用有限元方法分析钢骨应力分布与变化规律,结果表明,混凝土压溃失效引起钢骨应力重分布,加剧了钢骨部分承担轴力和弯矩;对型钢屈服强度、含钢率进行有限元参数分析,结果表明,采用高强钢可有效提高承载力,同时控制构件截面尺寸与自重;对计算SRC柱压弯承载力的两种主要方法进行了比较分析,提出等效矩形概念的简化计算,为圆截面SRC柱设计提供依据.

关键词：高强钢钢骨混凝土偏心受压有限元等效矩形

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偏心受压冷弯薄壁槽钢的卷边角度优化设计

土木建筑与环境工程 2016年第6期38卷 90-95页

作者：吴梦景黄栩浩张旭朱珏赵银海宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 浙江省二建钢结构有限公司浙江宁波315207

为了使得钢结构的性能与用钢量比达到最优,前人对槽型钢的截面尺寸优化进行了较为充分的研究。但是,涉及卷边角度的优化特别是偏心受压工况下的优化分析却很缺乏。以Yao-Teng偏心受压计算公式,结合遗传算法,以冷弯卷边槽钢柱偏心受压为... 详细信息

为了使得钢结构的性能与用钢量比达到最优,前人对槽型钢的截面尺寸优化进行了较为充分的研究。但是,涉及卷边角度的优化特别是偏心受压工况下的优化分析却很缺乏。以Yao-Teng偏心受压计算公式,结合遗传算法,以冷弯卷边槽钢柱偏心受压为例,将槽钢卷边角度与偏心距作为设计变量,寻找在不同偏心距受压情况下,达到最大畸变屈曲临界应力的卷边角度。基于有限条分析程序,对两端简支与两端固支情况下不同截面尺寸构件的畸变屈曲临界应力进行了计算分析,最终得出不同偏心距受压下统一的最优卷边角度。为了方便工程设计人员设计时参考,建议卷边角度统一取为100°。

关键词：偏心受压斜卷边槽钢有限条遗传算法最优卷边角度

预制拼接槽型UHPC柱偏心受压性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 55-66页

作者：周云周易李剑潘恒杜宗湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧... 详细信息

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧向变形性能,研究了拼接方式、偏压方向和偏心距对其静力性能的影响.试验结果表明:钢纤维延缓了UHPC的开裂,增强了试件的变形能力,但预制拼接槽型UHPC柱在轴压和小偏压荷载下仍表现出明显脆性破坏特征;在该试验中,偏压柱的破坏形态主要为小偏心受压破坏及大偏心受拉破坏;在相同偏心距下,不同拼接形式、不同偏心受压方向的柱体破坏形态及承载能力表现趋于一致;在相同尺寸与配筋下,预制拼接槽型UHPC柱承载力随偏心距的增加而减小.最后,通过对比试件承载力试验值和我国现行规范理论计算值,定性地指出了现行规范的局限性.本文试验数据可为预制拼接槽型UHPC柱设计提供参考.

关键词：预制拼接槽型UHPC柱轴心受压偏心受压受压试验极限承载力

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单向偏心受压方钢管混凝土柱局部屈曲强度的解析解

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中国科学：技术科学 2018年第1期48卷 87-93页

作者：龙跃凌万军广东工业大学土木工程系广州510006 帝国理工学院土木与环境工程系

对偏压作用下方钢管混凝土柱钢管的局部屈曲性能进行了理论研究.假定方钢管混凝土偏压柱的钢板的加载边与非加载边的边界条件均为固定约束,采用能量变分法推导得到方钢管混凝土偏压柱钢管局部屈曲应力的解析解.从而进一步研究了钢管的... 详细信息

对偏压作用下方钢管混凝土柱钢管的局部屈曲性能进行了理论研究.假定方钢管混凝土偏压柱的钢板的加载边与非加载边的边界条件均为固定约束,采用能量变分法推导得到方钢管混凝土偏压柱钢管局部屈曲应力的解析解.从而进一步研究了钢管的局部屈曲系数与应力梯度系数的关系,发现钢管的局部屈曲系数随应力梯度系数增大而增大:当应力梯度系数为0即轴心受压时,钢管的局部屈曲系数取得最小值即10.312;当应力梯度系数为2即纯弯受力时,钢管的局部屈曲系数取得最大值即22.713.其次,研究了不同应力梯度系数时方钢管混凝土偏压柱各钢板局部屈曲强度与钢板宽厚比的关系,从而给出了不同应力梯度系数时方钢管混凝土偏压柱各钢板合理的宽厚比限值,供工程设计参考.

关键词：方钢管混凝土局部屈曲偏心受压应力梯度能量变分法

偏心受压PVC-FRP管钢筋混凝土柱承载力分析

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2014年第5期46卷 660-664,670页

作者：于峰黎德光牛荻涛徐国士程安春徐琳安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243002 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

对偏心受压PVC-FRP管钢筋混凝土柱破坏机理进行分析,根据弹性理论,将PVC-FRP管等效为双向复合材料管,利用应变协调条件,得出PVC-FRP管对核心混凝土紧箍力的计算方法.在此基础上,根据极限平衡条件,推导出偏心受压PVC-FRP管钢筋混凝土柱... 详细信息

对偏心受压PVC-FRP管钢筋混凝土柱破坏机理进行分析,根据弹性理论,将PVC-FRP管等效为双向复合材料管,利用应变协调条件,得出PVC-FRP管对核心混凝土紧箍力的计算方法.在此基础上,根据极限平衡条件,推导出偏心受压PVC-FRP管钢筋混凝土柱承载力的计算公式.并将计算值与试验结果进行比较,验证了理论公式的正确性.该研究为复杂应力状态下PVC-FRP管钢筋混凝土柱的受力性能分析提供理论依据.

关键词： PVC-FRP管钢筋混凝土柱偏心受压承载力弹性理论极限平衡理论

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钢管钢骨高强混凝土偏心受压承载力试验研究

工程力学 2010年第2期27卷 124-129页

作者：王连广刘晓常江东北大学资源与土木工程学院沈阳110004 沈阳大学建筑工程学院沈阳110044 沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168

试验共对8根钢管钢骨高强混凝土偏心受压组合柱进行了测试,研究了不同参数情况下,组合柱承载力性能变化,研究结果表明:承载力随着偏心距增大而减小,且对极限值影响很大;承载力随着长细比的增加而减小,并呈现非线性,降低幅度逐渐增大;组... 详细信息

试验共对8根钢管钢骨高强混凝土偏心受压组合柱进行了测试,研究了不同参数情况下,组合柱承载力性能变化,研究结果表明:承载力随着偏心距增大而减小,且对极限值影响很大;承载力随着长细比的增加而减小,并呈现非线性,降低幅度逐渐增大;组合柱侧向挠度随着长细比增加而增加,在80%极限荷载左右开始变化明显,基本符合正弦半波曲线;内部钢骨和外部钢管对混凝土形成双重紧箍力,明显提高核心混凝土的抗压强度,且抗压强度的提高幅度与内部钢骨的布置形式有直接关系;在试验和理论研究的基础上,建立组合柱的偏压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：钢管钢骨混凝土试验研究偏心受压紧箍力