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单双层钢管混凝土抗侧向冲击的研究进展

单双层钢管混凝土抗侧向冲击的研究进展

爆炸荷载下预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱的动力响应数值模拟

作者：王宇中国中元国际工程有限公司

双层钢管混凝土结构由内外双层钢管和两层钢管之间的混凝土组成。为衡量单双层钢管混凝土结构的抗冲击性能,回顾并归纳了国内外对于这两种钢-混凝土组合结构在侧向冲击力作用下响应的研究现状。总结了现有的研究方法,冲击能量的取值范围... 详细信息

双层钢管混凝土结构由内外双层钢管和两层钢管之间的混凝土组成。为衡量单双层钢管混凝土结构的抗冲击性能,回顾并归纳了国内外对于这两种钢-混凝土组合结构在侧向冲击力作用下响应的研究现状。总结了现有的研究方法,冲击能量的取值范围,钢和混凝土的材料性能,结构的尺寸以及边界条件等。基于现有的研究结果,单双层钢管混凝土结构均显示了良好的抗冲击性能。同时,这两种组合结构抗冲击性能的研究仍有广阔的空间。

关键词：双层钢管混凝土单层钢管混凝土侧向冲击抗冲击性能组合结构

来源： cnki会议评论

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 647-657页

作者：李明鸿刘晏辰夏梦涛宗周红甘露陈振健东南大学土木工程学院南京211189 东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心南京211189

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证... 详细信息

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证了模型的准确性.对爆炸荷载作用下PS-CFDST墩柱的动力响应进行数值模拟分析,研究了PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下的破坏过程、损伤机理和耗能机制.运用参数化分析方法,研究了爆炸距离、节段数量和预应力水平等关键参数对PS-CFDST墩柱动力响应的影响,并在此基础上提出了PS-CFDST墩柱的抗爆设计建议.结果表明:PS-CFDST墩柱除通过材料塑性损伤耗能之外,节段接缝界面滑移耗能机制对耗能贡献可达40%以上;增大墩柱可接近距离是提升墩柱抗爆安全性的有效手段,增大预应力有利于减小柱中最大水平位移和墩底剪切滑移,从而提升PS-CFDST墩柱的抗爆性能.

关键词：预制节段拼装墩柱双层钢管混凝土数值模拟爆炸荷载动力响应损伤机理

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十二边形双层钢管混凝土柱轴心受压研究

十二边形双层钢管混凝土柱轴心受压研究

作者：倪莹莹浙江大学

学位级别：硕士

双层钢管混凝土是将两层钢管同心放置,并在两层钢管之间浇筑混凝土而形成的中空构件。双层钢管混凝土除具备传统的实心钢管混凝土的优点外,尚具有自重小、截面开展、抗弯刚度大和防火耐火好等特点,是一种发展前景好的新型钢管混凝土结... 详细信息

双层钢管混凝土是将两层钢管同心放置,并在两层钢管之间浇筑混凝土而形成的中空构件。双层钢管混凝土除具备传统的实心钢管混凝土的优点外,尚具有自重小、截面开展、抗弯刚度大和防火耐火好等特点,是一种发展前景好的新型钢管混凝土结构形式。但是迄今为止,双层钢管混凝土的研究大多集中于圆形截面和方形截面,而这两种截面形式又有着各自无法克服的缺陷。另外,关于双层钢管混凝土轴心受压长柱试件,以及足尺或大比例尺的双层钢管混凝土试件的试验研究也开展的远远不够充分。本文旨在研究十二边形双层钢管混凝土的轴压破坏形态、极限承载力,以及试验过程中内外钢管的局部屈曲问题。本文采用试验与理论相结合的方法对十二边形双层钢管混凝土做了以下几方面的内容：(1)进行共12根十二边形双层钢管混凝土短柱的轴心受压试验,对试验现象与破坏形态进行描述,重点考察局部屈曲问题,研究内外钢管尺寸及外钢管壁厚等因素对构件承载力及延性的影响,分析工作机理,讨论十二边形双层钢管混凝土短柱构件的轴压力学性能。(2)进行共13根双层钢管混凝土长柱的轴心受压试验,对试验现象与破坏形态进行描述,重点研究截面形式、构件长度及外钢管壁厚等因素对构件承载力及延性的影响,分析工作机理,讨论十二边形双层钢管混凝土长柱构件的轴压力学性能。(3)依据国内学者韩林海、赵均海等人提出的公式,以及本文提出的基于AISC公式和Eurocode的设计公式,计算双层钢管混凝土柱的轴心受压极限承载力,并将理论计算值与试验实测值进行比较,指出其中的差异并分析原因。(4)利用大型有限元结构分析软件ABAQUS对双层钢管混凝土柱轴心受压进行模拟分析,结果与试验值符合较好,证实了有限元分析的可行性与可靠性。模拟足尺构件,将有限元结果与规范设计值比较。

关键词：轴心受压双层钢管混凝土十二边形短柱构件长柱构件局部屈曲 ABAQUS

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双层钢管自密实混凝土短柱的耐火试验

钢结构(中英文) 2010年第7期 79-80页

作者： Hui Lu, Xiao-Ling Zhao and Lin-Hai Han

双层钢管混凝土是一种新型钢-混组合结构,可用于制作高层建筑的柱。自密实混凝土使用方便,可确保双层钢管混凝土短柱的质量。对双层钢管混凝土短柱耐火性能的研究很少,这对于其在高层建筑中的应用非常重要。为研究双层钢管自密实混凝土... 详细信息

双层钢管混凝土是一种新型钢-混组合结构,可用于制作高层建筑的柱。自密实混凝土使用方便,可确保双层钢管混凝土短柱的质量。对双层钢管混凝土短柱耐火性能的研究很少,这对于其在高层建筑中的应用非常重要。为研究双层钢管自密实混凝土短柱及双层钢管纤维增强自密实混凝土短柱的耐火性能,进行了标准耐火试验。研究失效模型、温度分布、临界温度及耐火极限承载力,结果表明,纤维对温度分布无影响;增大混凝土厚度或管周长能降低双层钢管自密实混凝土柱的温度;钢纤维能提高60%的耐火极限承载力;双层钢管混凝土的临界温度高于钢管或钢管混凝土。

关键词：双层钢管混凝土火短柱自密实混凝土纤维增强混凝土

轴压“十”字异形双层钢管空心混凝土柱受力性能

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科学技术与工程 2021年第15期21卷 6408-6415页

作者：路倩倩赵澄李云峰山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室青岛266590

基于有限元软件建立了“十”字异形双层钢管空心混凝土柱在轴向压力下的有限元模型。根据有限元模拟分析,对“十”字异形双层钢管空心混凝土柱在轴向压力作用下进行研究,讨论了柱子在轴压作用下的极限承载力、荷载-位移曲线、破坏形态... 详细信息

基于有限元软件建立了“十”字异形双层钢管空心混凝土柱在轴向压力下的有限元模型。根据有限元模拟分析,对“十”字异形双层钢管空心混凝土柱在轴向压力作用下进行研究,讨论了柱子在轴压作用下的极限承载力、荷载-位移曲线、破坏形态和延性性能等。结果表明:内钢管(D=50 mm)的设置能提高整体承载能力的25%左右,且延性提高,挖去内层混凝土后,对极限承载能力影响不明显;柱子高度越高对极限承载力的不利影响越大,延性降低;极限承载能力随夹层混凝土抗压强度的增大而增大但延性降低。将模拟与试验相比较,结果大致相同。

关键词：有限元模拟 “十”字异形柱双层钢管混凝土轴心受压荷载位移曲线

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