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异形柱的等效代换设计方法

建筑结构 2023年第S01期53卷 1787-1791页

作者：张敬花中国京冶工程技术有限公司北京100089

依据面积等效及刚度等效原则,将混凝土异形柱简化等效为矩形柱。通过具体模型分析表明,等效前后,结构的周期、频率、位移角等基本没有发生较大的改变,结构自身的空间动力特性前后基本保持一致,与理论分析一致,该等效方法具有可行性,供... 详细信息

依据面积等效及刚度等效原则,将混凝土异形柱简化等效为矩形柱。通过具体模型分析表明,等效前后,结构的周期、频率、位移角等基本没有发生较大的改变,结构自身的空间动力特性前后基本保持一致,与理论分析一致,该等效方法具有可行性,供设计人员参考。

关键词：异形柱面积等效刚度等效空间动力特性矩形柱

异形柱组合框架-屈曲约束钢板剪力墙抗震性能试验研究

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建筑结构 2023年第14期53卷 63-68,112页

作者：张海宾郭军陈庆王宇航王康谭继可桂德勇张杰山东高速莱钢绿建发展有限公司青岛266101 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司重庆401122 重庆大学土木工程学院重庆400045

为探索异形柱组合框架-屈曲约束钢板剪力墙的抗震性能,设计制作了1个缩尺比为1∶1.5的单跨单层试件以及1个非加劲对比试件,对其进行水平低周往复加载下的抗震性能试验。结果表明,异形柱组合框架-屈曲约束钢板剪力墙抗侧承载力较大,延性... 详细信息

为探索异形柱组合框架-屈曲约束钢板剪力墙的抗震性能,设计制作了1个缩尺比为1∶1.5的单跨单层试件以及1个非加劲对比试件,对其进行水平低周往复加载下的抗震性能试验。结果表明,异形柱组合框架-屈曲约束钢板剪力墙抗侧承载力较大,延性较好,极限位移角达1/25,塑性变形能力较强;试件的破坏模式、屈服承载力、峰值承载力、延性系数、耗能能力以及应变水平等有较好的提高与改善。

关键词：异形柱屈曲约束钢板剪力墙抗震性能抗侧承载力

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组合L形冷弯钢管混凝土柱抗震性能试验研究

建筑钢结构进展 2023年第2期25卷 57-66页

作者：王逸伦杨锋上海大学力学与工程科学学院上海200444

以荷载作用方向、截面类型、肢高宽比为参数,进行了4根组合L形冷弯钢管混凝土柱的拟静力试验,分析了各参数对试件破坏形态、承载力、延性及耗能等抗震指标的影响。并应用ABAQUS有限元软件建立了数值分析模型,分析了钢管厚度、轴压比等... 详细信息

以荷载作用方向、截面类型、肢高宽比为参数,进行了4根组合L形冷弯钢管混凝土柱的拟静力试验,分析了各参数对试件破坏形态、承载力、延性及耗能等抗震指标的影响。并应用ABAQUS有限元软件建立了数值分析模型,分析了钢管厚度、轴压比等参数对试件承载力和延性影响。结果表明:试件的主要破坏模式为钢管鼓曲开裂,异形钢管的制作方式对试件破坏形态有一定影响,冷弯钢管组合焊接的试件未出现角部开裂,钢板组合焊接的试件出现角部纵向焊缝开裂现象,加快了试件的变形发展;荷载作用方向对试件延性和耗能能力影响不大,但对试件承载力有较大影响,工程设计中除主要工程轴向的承载力验算外,同时也应考虑最不利加载方向的承载力验算;增大肢高宽比可以有效提高试件承载力,但会加剧试件正、负向受力性能的差异、削弱其延性和耗能能力,可以改变截面形式调整其正、负向承载力差异、增加钢管厚度改善其延性;轴压比对试件正向承载力和延性影响较大,随着轴压比的增加,试件正向承载力和延性明显下降。

关键词：冷弯钢管异形柱抗震性能承载力延性

型钢混凝土异形柱损伤行为及性能量化指标研究

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土木工程学报 2020年第2期53卷 1-11页

作者：薛建阳周超锋刘祖强杜振宇西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 河南工业大学河南郑州450001

为研究型钢混凝土异形柱在不同形式的水平荷载作用下的损伤行为,采用"建研式"加载方式对15根SRC异形柱(9根T形柱、3根L形柱、3根十形柱)进行试验研究,考虑加载制度、轴压比、配钢率等因素对其损伤性能的影响,观察其破坏形态,分析荷载-位... 详细信息

为研究型钢混凝土异形柱在不同形式的水平荷载作用下的损伤行为,采用"建研式"加载方式对15根SRC异形柱(9根T形柱、3根L形柱、3根十形柱)进行试验研究,考虑加载制度、轴压比、配钢率等因素对其损伤性能的影响,观察其破坏形态,分析荷载-位移(P-Δ)曲线特性。结果表明:试件主要表现为弯曲破坏并伴随着黏结破坏特征;低周反复荷载作用下荷载-位移曲线饱满对称,无明显"捏缩"现象;试件延性系数介于4.16~9.44,具有良好的变形能力,尤其单调加载时试件延性最好。基于试验,通过考虑混凝土开裂、加载路径以及有效耗能对试件损伤的影响,建立基于变形和能量的损伤模型,并对其各特征点处的损伤程度进行评估。同时,将SRC异形柱的抗震性能水准划分为正常使用、基本正常使用、暂时使用、修复后使用、接近严重破坏等5个水准。对41根SRC异形柱各特征点的位移角进行频次统计,建立SRC异形柱在不同性能水平下的位移角量化指标以及相对应的损伤指数阈值,以期为SRC异形柱结构基于性能的抗震设计和震后修缮加固提供依据。

关键词：型钢混凝土异形柱损伤模型位移角量化指标

内置L-CFRST十字形短柱耐火性能有限元分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2023年第2期39卷 234-242页

作者：陈海彬曹伟越刘伟浩刘海扬周中一华北理工大学建筑工程学院河北唐山063021 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点试验室黑龙江哈尔滨150080

目的研究内置格构式圆钢管混凝土十字形短柱四处阴角受火下轴压耐火性能。方法基于ABAQUS有限元软件建立81种不同工况的耐火极限模型,分析火灾荷载比、钢管内混凝土强度、含钢率和钢管强度对耐火极限的影响变化规律,通过正交试验分析... 详细信息

目的研究内置格构式圆钢管混凝土十字形短柱四处阴角受火下轴压耐火性能。方法基于ABAQUS有限元软件建立81种不同工况的耐火极限模型,分析火灾荷载比、钢管内混凝土强度、含钢率和钢管强度对耐火极限的影响变化规律,通过正交试验分析得出不同因素对耐火极限的敏感程度,最后提出试件耐火极限简化计算公式。结果试件耐火极限随火灾荷载比增加呈负相关并且显著降低,其他影响因素均呈正相关,钢管强度对耐火极限影响程度最低;耐火极限理论计算结果与有限元结果符合较好。结论钢管的约束效应对于试件耐火极限有一定影响,在工程设计时尽量保证约束效应系数大于1.12;选用火灾荷载比为0.4、钢管内混凝土强度为60 MPa、含钢率为0.067 9、钢管强度为390 MPa的组合耐火性能最好。

关键词：格构式钢管混凝土异形柱火灾有限元分析耐火极限

异形柱框架节点加强的桁架式型钢钢骨措施研究

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施工技术（中英文） 2023年第11期52卷 119-125页

作者：王驰苏何先朱传伟云南省抗震工程技术研究中心云南昆明650500 昆明理工大学云南昆明650500

高烈度区异形柱框架节点核心区抗剪不足,节点区增配桁架式型钢钢骨能较好解决异形柱节点核心区薄弱问题。为充分发挥型钢钢骨作用,并促进其推广应用,应优化型钢钢骨构造。首先开展十字形截面异形柱节点拟静力试验,对比分析节点区增配桁... 详细信息

高烈度区异形柱框架节点核心区抗剪不足,节点区增配桁架式型钢钢骨能较好解决异形柱节点核心区薄弱问题。为充分发挥型钢钢骨作用,并促进其推广应用,应优化型钢钢骨构造。首先开展十字形截面异形柱节点拟静力试验,对比分析节点区增配桁架式型钢钢骨对抗震性能的影响,然后利用有限元软件ABAQUS建立9个十字形异形柱节点分析模型,优化分析型钢钢骨的肢板长度、厚度,获得节点破坏形式、骨架曲线、承载力、延性、刚度、耗能能力等性能指标。结果表明,节点区增配桁架式型钢钢骨的异形柱框架节点承载力与钢骨肢板伸入梁内长度成正比,但肢板伸入梁内超1倍梁高时,钢骨对节点承载力的提升作用开始减弱,控制肢板厚度≥5mm基本可实现外移梁端塑性铰,而15mm厚度的肢板会导致节点延性过低。综上,节点区增配桁架式型钢钢骨建议肢板厚度为10mm,肢板伸入梁内1倍梁高。

关键词：抗震异形柱节点钢骨混凝土拟静力试验有限元分析

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钢管混凝土异形柱-钢梁节点恢复力模型研究

郑州大学学报（工学版） 2022年第6期43卷 104-110页

作者：赵毅段松甫牛中浩中原工学院建筑工程学院河南郑州451191 英国布鲁内尔大学土木环境工程学院英国伦敦UB83PH

为了兼顾钢管混凝土异形柱节点的抗震性能和整体美观性,提出一种新型侧板连接T形钢管混凝土柱-钢梁节点。对7个节点试件在低周往复荷载作用下的抗震性能进行试验研究,考虑了有无侧板、不同侧板长度、有无约束拉杆和不同轴压比四种影响因... 详细信息

为了兼顾钢管混凝土异形柱节点的抗震性能和整体美观性,提出一种新型侧板连接T形钢管混凝土柱-钢梁节点。对7个节点试件在低周往复荷载作用下的抗震性能进行试验研究,考虑了有无侧板、不同侧板长度、有无约束拉杆和不同轴压比四种影响因素,并观察节点的破坏过程,记录试件的滞回曲线及骨架曲线。试验结果表明:试件的破坏模式分为有侧板连接试件的梁铰破坏和无侧板连接试件的柱铰破坏;新型侧板连接T形钢管混凝土柱-钢梁节点试件的滞回曲线饱满,抗震性能良好。基于试验结果,利用极限荷载和其所对应的位移进行无量纲化处理得到三折线型骨架曲线模型,分析各试件的刚度退化规律及滞回规则,建立新型T形钢管混凝土柱-钢梁节点的恢复力模型,对比试验结果验证了所提出的恢复力模型的正确性,为此类节点抗震性能的深入研究奠定了基础。

关键词：异形柱钢管混凝土节点滞回曲线恢复力模型

内置格构式钢管混凝土十字形短柱轴压力学性能试验研究

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混凝土 2023年第11期 38-41页

作者：曹伟越陈海彬刘伟浩刘海扬华北理工大学河北省地震工程研究中心河北唐山063021

提出一种新型的内置格构式钢管混凝土异形柱,对3根内置格构式钢管混凝土和2根等强度换算的钢筋混凝土十字形短柱进行了轴向受压试验,分析短轴的力学性能、荷载-位移曲线以及破坏规律。研究表明:内置格构式钢管混凝土十字形短柱发生斜向... 详细信息

提出一种新型的内置格构式钢管混凝土异形柱,对3根内置格构式钢管混凝土和2根等强度换算的钢筋混凝土十字形短柱进行了轴向受压试验,分析短轴的力学性能、荷载-位移曲线以及破坏规律。研究表明:内置格构式钢管混凝土十字形短柱发生斜向剪切破坏;与钢筋混凝土十字形柱相比,内置格构式钢管混凝土十字形柱的承载能力、屈服位移、峰值位移、破坏位移以及试件延性有较大的提高,峰值荷载后荷载-位移曲线下降平缓,从而为结构构建第二道防线。

关键词：异形柱格构柱钢管混凝土轴压试验延性

组合式十字形钢管混凝土柱轴压力学性能试验研究

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工业建筑 2023年第2期53卷 133-137,196页

作者：谢力方旭陈梦成杨超黄宏华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

基于钢筋混凝土异形柱的设计思路,提出了一种组合式十字形钢管混凝土柱。利用方钢管和槽钢焊接形成有多腔室的钢管混凝土柱。以试件长度和截面形式为主要参数,共设计制作5个试件。通过对其进行轴心受压试验研究,考察了试件的破坏形态和... 详细信息

基于钢筋混凝土异形柱的设计思路,提出了一种组合式十字形钢管混凝土柱。利用方钢管和槽钢焊接形成有多腔室的钢管混凝土柱。以试件长度和截面形式为主要参数,共设计制作5个试件。通过对其进行轴心受压试验研究,考察了试件的破坏形态和荷载-应变关系曲线,并分析了各参数对此新型截面形式钢管混凝土柱轴压承载力和延性的影响。组合式十字形钢管混凝土试件最终破坏形态为沿试件长度方向分布多个较小鼓曲。试验结果表明,钢管对混凝土约束良好,该组合形式有效提高了十字形异形柱的承载力并改善了其延性;相同截面形式的组合式十字形钢管混凝土极限承载力随着柱高的增加,略有下降;相同柱高、不同截面形式的钢管混凝土柱,随着柱肢长度的增加,其极限承载力显著增加;在现行规范的基础上,提出了组合式十字形钢管混凝土柱轴压承载力计算公式,根据该公式计算所得理论值与试验值吻合较好。

关键词：异形柱钢管混凝土组合式十字形承载力延性