高温后不锈钢方管柱的力学性能试验研究

为研究高温对不锈钢方管柱的影响,本试验以高温条件,长径比以及壁厚作为参数对不锈钢方管柱的力学性能进行了研究。通过试验得到了试件的失效模式、荷载—位移曲线以及荷载—应变曲线,并分析了高温、壁厚以及长径比对试件极限承载力、刚度以及延性的影响。研究结果表明:高温对试件的失效模式无明显影响,但会降低试件的极限承载力;高温后,壁厚较大的试件的延性会提高,而壁厚较小的试件的延性会降低;试件的极限承载力以及延性会随着壁厚的增加而提高。此外,本文还采用数值分析的方法对整个试验过程进行了模拟,通过与试验结果的对比,可以发现该有限元模型能够很好地对高温后不锈钢方管柱失效模式进行预测。

带初始缺陷的拉挤型GFRP管轴压性能试验研究

通过对7个管端有竖向裂缝的拉挤型GFRP管进行轴压试验,研究了管端竖向裂缝型初始缺陷的位置及长度对拉挤型GFRP管的轴压性能影响,得到了极限承载力,荷载—位移曲线和应力—应变曲线,并分析了管端裂缝长度和位置对拉挤型GFRP管极限承载力,位移及初始刚度的影响。试验结果表明:管端竖向裂缝型初始缺陷对GFRP管的破坏模式和破坏现象没有明显的影响,主要表现为脆性破坏,且初始缺陷处无明显破坏;初始缺陷的影响主要在荷载作用前期,且对试件初始刚度影响较小;裂缝在中间位置处对试件的极限承载力的影响比裂缝在管端角部试件的极限承载力的影响大。

带初始缺陷的不锈钢方管短柱力学性能研究

通过对9个不同初始缺陷和不同宽厚比的不锈钢方管短柱进行轴压力学性能试验,分析了初始缺陷裂缝长度和宽厚比对试件轴压承载力和破坏模式的影响,得到了荷载—位移曲线、荷载—应变曲线以及应变强度分布曲线。研究结果表明:初始缺陷使不锈钢方管短柱局部屈曲时伴随着新裂缝的产生;不锈钢方管短柱的轴压承载力随宽厚比的增大而减小,随初始缺陷长度的增大而减小;初始缺陷对试件轴向刚度下降速率和延性基本无影响,初始缺陷对试件轴压承载力的影响随宽厚比的增大而增大;初始缺陷裂缝处底部的应变强度大于端部,底部的应力集中是导致柱原有裂缝继续延伸的一个主要因素。

倒角竖向开裂型方钢管短柱高温后轴压力学性能试验研究

通过对12个倒角竖向开裂型方钢管短柱进行高温后轴压力学性能试验,研究不同温度和不同竖向裂缝长度对试件极限承载力和破坏模式的影响,描述了荷载—位移曲线、荷载—应变曲线以及应变强度分布曲线。研究结果表明:倒角竖向开裂型方钢管均为缺陷处端部屈曲破坏,高温和竖向裂缝长度对破坏模式无影响;倒角竖向开裂型方钢管的极限承载力随温度的增大而减小,随裂缝长度增大而减小;高温对试件极限承载力的影响随裂缝长度的增大而减小,竖向裂缝的长度对试件极限承载力的影响随着温度的增大而减小;高温后倒角竖向开裂型方钢管初始刚度增大,延性基本无变化,而竖向裂缝的长度对方钢管的初始刚度和延性基本无影响;高温后竖向裂缝处应变强度远大于未高温后裂缝处应变强度,钢管倒角处应变强度大于中点处应变强度。

冻融循环后圆钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

对冻融循环作用后圆钢管混凝土短柱的受力性能进行试验研究,以钢管壁厚、冻融循环作用次数以及混凝土强度等级为设计参数。试验中分析了冻融循环作用后圆钢管混凝土短柱的轴压破坏现象、荷载-位移曲线以及应力-应变曲线等。试验结果表明:经冻融循环作用后的圆钢管混凝土短柱的轴压破坏形态与相应未经冻融循环作用短柱类似;减小圆钢管混凝土短柱的径厚比可提高其在冻融环境下的轴压承载力;提高混凝土强度等级能增加圆钢管混凝土短柱的初始刚度;冻融循环对圆钢管混凝土短柱的轴压承载力影响较小;预测圆钢管混凝土可适用于遭受冻融作用的地区。根据试验结果,提出了圆钢管混凝土经冻融循环后的轴压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

掺纳米二氧化硅不锈钢圆管混凝土短柱高温后轴压力学性能试验研究

通过对在混凝土中掺加不同掺量纳米SiO2的不锈钢圆管混凝土短柱在不同高温后的轴压试验,分析纳米SiO2掺量和高温对试件轴压承载力和破坏模式的影响,得到了荷载-位移曲线及荷载-应变曲线。研究结果表明:温度和纳米SiO2掺量对不锈钢圆管混凝土短柱的破坏模式影响较小。纳米SiO2不锈钢圆管混凝土短柱的轴压承载力、初始刚度及延性系数随温度的升高而降低,纳米SiO2掺量对不锈钢圆管混凝土短柱的轴压承载力影响呈现出离散性。当纳米SiO2掺量为1%时,不锈钢圆管混凝土短柱的轴压承载力最高,且随着纳米SiO2掺量的增加,试件的轴压承载力降低。温度对不锈钢圆管混凝土短柱的轴压承载力的影响随着纳米掺量的增加而增大。

高温滑移后方钢管混凝土柱轴压性能研究

为研究高温滑移对方钢管混凝土柱的剩余极限承载力的影响,以高温条件,径厚比作为参数对方钢管混凝土柱的轴压性能进行了试验研究。通过试验得到了试件的失效模式、剩余极限承载力以及荷载-位移曲线,并分析了高温、径厚比对方钢管混凝土柱的剩余极限承载力、延性以及刚度的影响。研究结果表明:高温滑移后,方钢管混凝土柱的端部受损最为严重,且最终因变形过大而导致构件的破坏;方钢管混凝土柱的极限承载力会随着温度的升高而降低;方钢管混凝土柱的延性以及刚度都有明显的下降,且当径厚比较大时,延性和刚度的下降幅度更大;此外,提出了高温滑移后钢管混凝土柱剩余极限承载力的折减系数,通过试验证实了该折减系数可以较好地预测高温滑移后钢管混凝土柱剩余极限承载力。