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高寒环境温度下圆钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

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土木工程学报 2023年第10期56卷 20-31页

作者：虞庐松刘彪王力李子奇张熙胤杜新龙兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室甘肃兰州730070

针对高寒环境温度对钢管混凝土结构力学行为影响显著的问题。开展钢管混凝土短柱轴压性能试验,分析试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,探究不同环境温度对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响规律,揭示温度对钢管混凝土套箍效应的... 详细信息

针对高寒环境温度对钢管混凝土结构力学行为影响显著的问题。开展钢管混凝土短柱轴压性能试验,分析试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,探究不同环境温度对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响规律,揭示温度对钢管混凝土套箍效应的影响机理;针对现行规范在钢管混凝土承载力计算中未考虑温度作用的不足,基于试验结果分析提出考虑环境温度的钢管混凝土短柱承载力计算修正公式。结果表明:温度变化对钢管混凝土短柱承载力和延性影响显著,随着温度的下降,试件承载力增大,而延性大幅降低,脆性显著增大;温度从40℃降至-40℃,M型、L型试件承载力分别提高27.8%和34.3%;环境温度对构件套箍效应影响明显,套箍率越小越显著;提出的考虑温度影响的钢管混凝土短柱轴压承载力计算修正公式具有较好的可靠性和精度,可为高寒大温差地区钢管混凝土结构的设计提供必要依据。

关键词：钢管混凝土短柱轴压试验承载力温度套箍效应

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混凝土结构三维徐变的有限元计算方法

同济大学学报（自然科学版） 2009年第4期37卷 475-480页

作者：牛艳伟石雪飞阮欣同济大学桥梁工程系上海200092

由于传统的杆系有限元程序和公式解法不能精确考虑和计算混凝土结构的三维徐变和局部效应,因此提出了一种混凝土结构三维徐变的有限元计算方法.首先说明了三维徐变的计算原理,并对有限元计算过程中的主要模块进行了阐述.在此基础上,对... 详细信息

由于传统的杆系有限元程序和公式解法不能精确考虑和计算混凝土结构的三维徐变和局部效应,因此提出了一种混凝土结构三维徐变的有限元计算方法.首先说明了三维徐变的计算原理,并对有限元计算过程中的主要模块进行了阐述.在此基础上,对一个钢筋混凝土柱算例模型进行计算,并与Dischinger公式算法进行对比;钢筋及混凝土应力、模型变形等与公式解法相差在5%以内.同时,采用该方法实现了对箍筋影响及结构局部应力分布的时变分析.最后,为分析剪切应力对徐变变形的影响,对一预应力钢筋混凝土梁进行了三维徐变计算,计算结果与试验值吻合良好.

关键词：混凝土结构三维徐变有限元套箍效应局部应力

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钢管复合桩承载特性模型试验研究

西南交通大学学报 2015年第2期50卷 312-318页

作者：张敏马建林苏权科吴伟胜西南交通大学土木工程学院四川成都610031 港珠澳大桥管理局广东珠海519015 中交公路规划设计有限公司北京100088

为研究钢管复合桩的承载性能,进行了剪力环、泥皮和防腐涂层共同作用下的钢管复合桩和钢筋混凝土桩室内模型试验,对比分析了试件的荷载-变形曲线、钢管变形等参数,并采用分解分析法对钢管复合桩的套箍效应进行了分析.试验及计算结果表明... 详细信息

为研究钢管复合桩的承载性能,进行了剪力环、泥皮和防腐涂层共同作用下的钢管复合桩和钢筋混凝土桩室内模型试验,对比分析了试件的荷载-变形曲线、钢管变形等参数,并采用分解分析法对钢管复合桩的套箍效应进行了分析.试验及计算结果表明,钢管复合桩承载性能较钢筋混凝土桩显著提高,套箍效应使得钢管复合桩承载力较空钢管和钢筋混凝土桩承载之和提高9.8%,混凝土抗剪强度提高了1.2倍;钢管对核心混凝土产生的紧箍作用沿界面长度增大,且随荷载的增加而增大;在防腐涂层、泥皮和剪力环(间距90 cm)共同作用下,钢管套箍效应带来的混凝土紧箍力最大值可达2.32 MPa;规范ACI(2005)适合于泥皮、防腐涂层和剪力环共同作用时钢管复合桩极限承载力的计算.

关键词：模型试验钢管复合桩剪力环泥皮防腐涂层承载特性套箍效应

GFRP管-煤矸石混凝土-钢管空心柱轴压试验

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建筑材料学报 2021年第3期24卷 571-577页

作者：张霓郑晨阳赵中伟刘海卿羡丽娜辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 东南大学土木工程学院江苏南京211189

以煤矸石混凝土替代普通混凝土制备了GFRP管煤矸石混凝土钢管空心柱(GGCSC),并对GGCSC试件进行了轴心受压试验,通过研究GFRP管壁厚、空心率、钢管壁厚与混凝土类型对GGCSC试件轴心受压性能的影响,得出试件承载力、应变及位移等试验数据... 详细信息

以煤矸石混凝土替代普通混凝土制备了GFRP管煤矸石混凝土钢管空心柱(GGCSC),并对GGCSC试件进行了轴心受压试验,通过研究GFRP管壁厚、空心率、钢管壁厚与混凝土类型对GGCSC试件轴心受压性能的影响,得出试件承载力、应变及位移等试验数据;对比了GGCSC与GFRP管普通混凝土钢管空心柱轴心受压性能的差异;通过受压过程中外部GFRP管与内部钢管的荷载位移发展趋势,揭示了两者在GGCSC轴压过程中的力学性能,为GGCSC柱的推广应用提供试验基础.

关键词： GFRP管煤矸石混凝土钢管空心柱轴心受压套箍效应

开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压短柱试验研究

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建筑结构学报 2014年第10期35卷 39-46页

作者：刘永健程高张宁张俊光长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室陕西西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安中交土木科技有限公司陕西西安710075

为研究开孔钢板加劲型方钢管混凝土短柱的破坏模式和承载力计算方法,以钢管宽厚比、加劲肋类型、开孔孔径、开孔孔距等为变化参数,设计了23个方钢管混凝土短柱试件,并对其进行轴压试验。对比分析各试件的破坏模式、承载力、加劲刚度及... 详细信息

为研究开孔钢板加劲型方钢管混凝土短柱的破坏模式和承载力计算方法,以钢管宽厚比、加劲肋类型、开孔孔径、开孔孔距等为变化参数,设计了23个方钢管混凝土短柱试件,并对其进行轴压试验。对比分析各试件的破坏模式、承载力、加劲刚度及套箍效应等。结果表明:开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压短柱破坏模式取决于加劲刚度,完全加劲时,壁板横向鼓曲波长变短甚至出现"双波",纵向波长变短,波形增多;不完全加劲时,壁板横向呈"单波"鼓曲,与无肋钢管混凝土破坏模式相近。根据研究结果,提出了开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压承载力计算方法和完全加劲的最小加劲刚度计算式,计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：钢管混凝土柱开孔钢板静力试验承载力破坏模式加劲刚度套箍效应

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预应力矩形钢箱混凝土梁的弯曲性能

西南交通大学学报 2008年第1期43卷 71-76页

作者：占玉林赵人达谢邦珠牟廷敏范碧琨西南交通大学土木工程学院四川成都610031 四川省交通厅公路规划勘察设计研究院四川成都610041

对8根预应力矩形钢箱混凝土梁进行了试验研究,以探讨预应力矩形钢箱混凝土梁的弯曲性能.主要考察了混凝土强度、钢材强度、预应力度、含钢率及加载模式等的影响,得到了钢板和混凝土应变沿梁高的分布和预应力筋的应力增长情况,研究了钢... 详细信息

对8根预应力矩形钢箱混凝土梁进行了试验研究,以探讨预应力矩形钢箱混凝土梁的弯曲性能.主要考察了混凝土强度、钢材强度、预应力度、含钢率及加载模式等的影响,得到了钢板和混凝土应变沿梁高的分布和预应力筋的应力增长情况,研究了钢板局部屈曲对弯曲性能的影响.用纤维模型方法,考虑核心受压混凝土的"套箍"效应,得到了荷载-位移的全过程变化曲线,并与试验结果进行了比较,计算结果与试验值吻合良好.研究表明,预应力矩形钢箱混凝土梁具有良好的弯曲性能,有广阔的工程应用前景.

关键词：预应力矩形钢箱混凝土梁局部屈曲核心混凝土套箍效应弯曲性能

Q345钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能试验

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建筑结构 2017年第23期47卷 66-71页

作者：刘业张大长李布辉南京工业大学土木工程学院南京211800 河海大学土木交通工程学院南京210098

开展了18根Q345钢管自密实混凝土短柱的轴压力学性能试验研究,分析核心混凝土强度、钢管径厚比对钢管自密实混凝土短柱轴压承载力、破坏模式、套箍效应等力学性能的影响。采用有限元软件ANSYS对钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能进行数... 详细信息

开展了18根Q345钢管自密实混凝土短柱的轴压力学性能试验研究,分析核心混凝土强度、钢管径厚比对钢管自密实混凝土短柱轴压承载力、破坏模式、套箍效应等力学性能的影响。采用有限元软件ANSYS对钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能进行数值仿真分析,所得有限元计算值与试验结果吻合较好。研究表明:根据钢管对核心混凝土约束作用的强弱,钢管自密实混凝土轴压短柱主要呈现两种破坏模式:剪切型破坏和腰鼓型破坏。自密实混凝土强度越高,试件承载力越大。基于已完成的试验成果及《钢管混凝土结构技术规程》(GB 50936—2014),提出安全可靠的轴压承载力计算公式。

关键词：钢管混凝土自密实混凝土套箍效应极限承载力

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配筋对钢管混凝土短柱性能的影响研究

工业建筑 2016年第2期46卷 139-144页

作者：阿里甫江.夏木西长谷川明阿卜杜瓦伊提.喀斯木塔依尔.图尔荪艾热帕提.帕尔哈提新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047 青森八户工业大学

为了进一步提高钢管混凝土柱的延性,在常规的钢管混凝土内插入钢筋形成了配筋钢管混凝土。通过轴心受压试验,采用基于性能的比较研究方法,研究配筋对构件整体性能的影响。经过对试验数据的分析发现:配置的钢筋有助于抑制核心混凝土的压... 详细信息

为了进一步提高钢管混凝土柱的延性,在常规的钢管混凝土内插入钢筋形成了配筋钢管混凝土。通过轴心受压试验,采用基于性能的比较研究方法,研究配筋对构件整体性能的影响。经过对试验数据的分析发现:配置的钢筋有助于抑制核心混凝土的压碎,改变其破坏模式,使构件的承载力、套箍效应、延性和极限荷载后的塑性变形能力都得以显著提高。由此得出结论,在钢管混凝土内配置钢筋是提高其延性乃至整体性能的有效措施之一。

关键词：钢管混凝土配筋钢管混凝土破坏模式短柱承载力套箍效应延性

矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合中长柱偏压性能

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东北石油大学学报 2020年第4期44卷 121-132,I0009,I0010页

作者：计静姜丽姜良芹张云峰滕振超刘迎春东北石油大学黑龙江省高校防灾减灾工程与防护工程重点实验室黑龙江大庆163318 哈尔滨工业大学结构灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150086

为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)的偏压力学性能,以偏心距、长细比、翼缘钢管厚度及核心混凝土立方体抗压强度为主要控制参数,设计17根STHCC中长柱试件。基于考虑套箍效应的混凝土本构模型和简化的钢材模型,利用有限元... 详细信息

为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)的偏压力学性能,以偏心距、长细比、翼缘钢管厚度及核心混凝土立方体抗压强度为主要控制参数,设计17根STHCC中长柱试件。基于考虑套箍效应的混凝土本构模型和简化的钢材模型,利用有限元软件ABAQUS建立8根STHCC和2根方钢管混凝土柱的有限元模型并开展轴压和偏压分析,获得试件的荷载-位移曲线,与已有试验数据对比,二者吻合较好,验证有限元建模的合理性。同时,对17根STHCC中长柱试件进行扩展参数分析,考察不同参数对中长柱偏压极限承载力的影响规律,获得跨中截面沿高度应变分布曲线和荷载-挠度曲线。结果表明:偏压作用下,STHCC中长柱截面应变变化基本符合平截面假定;随偏心距和长细比的增大,STHCC中长柱偏压的极限承载力逐渐降低,而随核心混凝土强度和翼缘钢管厚度的增大,STHCC中长柱偏压的极限承载力逐渐增大,提高核心混凝土强度和钢管厚度可有效提高组合柱的偏压极限承载能力。统计回归该类组合中长柱偏压极限承载力计算表达式,为进一步开展该类组合柱抗震性能研究奠定基础。

关键词：矩形钢管混凝土偏压套箍效应平截面假定极限承载力