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建筑钢结构进展 2024年

作者：李巍娜宋玉峰江明思广西建设职业技术学院土木工程学院广西环保产业投资集团有限公司重庆大学土木工程学院

基于复合钢本构模型，明确了复合比β对不锈钢复合钢应力应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性，进而以β，腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析，系统分析了变... 详细信息

基于复合钢本构模型，明确了复合比β对不锈钢复合钢应力应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性，进而以β，腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析，系统分析了变量对不锈钢复合钢H型截面钢梁受剪承载曲线和极限承载力的影响。研究结果表明：随着β增加，不锈钢复合钢应力应变曲线中的屈服平台逐渐消失，复合钢应力应变性能逐渐由碳钢转变为不锈钢。当β较小时，不锈钢复合钢应力应变曲线中存在明显的屈服平台，这削弱了复合钢的应变强化对H型截面钢梁受剪承载性能的有利影响。随着β的增加，不锈钢复合钢的非线性应变强化性能逐渐加强。这导致H型截面钢梁的延性性能逐渐提高，强度性能逐渐降低。经过验证，既有的欧规设计公式对不锈钢复合钢H型截面钢梁受剪极限承载力的预测过于保守。基于参数分析结果，建立了考虑β影响的腹板贡献系数计算方法。研究结论有助于推广不锈钢复合钢的工程应用。

关键词：不锈钢复合钢复合比 H型截面钢梁受剪承载性能设计方法

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不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载性能

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建筑钢结构进展 2024年第8期26卷 28-39页

作者：李巍娜宋玉峰江明思广西建设职业技术学院土木工程学院南宁530007 广西环保产业投资集团有限公司南宁530007 重庆大学土木工程学院重庆400045

基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变... 详细信息

基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变量对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载曲线和极限承载力的影响。研究结果表明:随着β的增加,不锈钢复合钢应力-应变曲线中的屈服平台逐渐消失,复合钢应力-应变性能逐渐由碳钢转变为不锈钢。当β较小时,不锈钢复合钢应力-应变曲线存在明显的屈服平台,这削弱了复合钢的应变强化对H形截面钢梁受剪承载性能的有利影响。随着β的增加,不锈钢复合钢的非线性应变强化性能逐渐增强,导致H形截面钢梁的延性性能逐渐提高,强度性能逐渐降低。经过验证,既有的欧洲规范设计公式对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪极限承载力的预测过于保守。基于参数分析结果,建立了考虑β影响的腹板贡献系数计算方法。研究结论有助于推广不锈钢复合钢的工程应用。

关键词：不锈钢复合钢复合比 H形截面钢梁受剪承载性能设计方法

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火灾后UHPC梁斜截面承载性能研究

火灾后UHPC梁斜截面承载性能研究

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作者：刘壮壮山东建筑大学

学位级别：硕士

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度,高耐久性、高抗震耗能、低渗透性和良好体积稳定性的新型水泥基复合材料。火灾下,UHPC的导热系数约为普通混凝土的1.25～1.40倍,比热约为普通混凝土的0.75～0.85倍,所以UHPC的截面温度比相同受... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度,高耐久性、高抗震耗能、低渗透性和良好体积稳定性的新型水泥基复合材料。火灾下,UHPC的导热系数约为普通混凝土的1.25～1.40倍,比热约为普通混凝土的0.75～0.85倍,所以UHPC的截面温度比相同受火工况下的普通混凝土相对更高。火灾后UHPC梁的剩余抗剪承载性能与火灾下的受火截面温度具有正相关性,相较于普通混凝土,火灾后UHPC梁的剩余承载性能与火灾下的剩余抗剪承载性能劣化幅度可能更大。鉴于研究火灾后UHPC梁的剩余抗剪承载性能是评估受火损伤构件加固修复的重要依据,因此本文主要进行了以下研究工作以期为UHPC的火灾后安全性能研究提供一定的参考:(1)为研究火灾后UHPC梁斜截面剩余承载性能,开展了12个UHPC梁火灾后静载试验,获得了火灾后UHPC梁破坏模式、裂缝发展、荷载-位移曲线。试件均发生由加载点指向支座的主斜裂缝,达到极限荷载时破坏呈现脆性特征,钢纤维被拔出,剪压区混凝土压碎,试件火灾后挠度变形加大,受剪承载性能降低,影响规律与常温下大致相同。(2)受火时间、剪跨比、荷载水平、配箍率对火灾后UHPC梁斜截面受剪承载性能影响显著。随着受火时间增大、荷载水平升高,试件内部损伤增加,火灾后受剪承载力下降;剪跨比对火灾后UHPC梁受剪承载力影响显著,当剪跨比由2.0增加至3.5时,受剪承载力可降低40%以上,受剪破坏模式由“剪压破坏”转变为“斜拉破坏”。荷载水平与剩余承载性能呈现负相关,配箍率由0增加至0.27%,火灾后UHPC梁受剪承载力可提高15%以上。(3)为研究高温作用对火灾后试件承载性能影响,将抗剪承载力计算值与火灾后静载试验值开展对比分析,探明火灾下试验梁的裂缝开展与爆裂会引起火灾后UHPC梁受剪承载性能的削弱。局部爆裂的梁约削弱15%;裂缝对梁受剪承载性能削弱15～25%,贯通斜裂缝影响最大,对梁受剪承载性能削弱可超过35%。(4)采用ABAQUS有限元数值分析软件,建立了火灾后UHPC梁受剪性能有限元分析模型,分析了受火时间、剪跨比对火灾后剩余承载性能的影响。基于有限元分析结果,获得了UHPC梁在火灾下的温度场及火灾后的荷载位移曲线、破坏模式,揭示了火灾后有箍筋UHPC梁斜截面受弯承载损伤演化规律;当受火时间从90min以30min为增量增加到180min,受剪承载力分别降低25.6%、16.2%及10.7%;剪跨比由2.0以0.5为增量增加到3.5,受剪承载力分别降低17.5%、29.8%、37.5%。

关键词： UHPC梁火灾后受剪承载性能静载试验有限元模拟

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