高强钢材钢管混凝土柱轴压承载力计算方法

为研究高强钢材钢管混凝土轴压构件的承载力计算方法,采用ABAQUS数值模型,对182个高强钢材钢管混凝土轴压试件进行逐一计算模拟,验证了数值模型的有效性。在补充112个构件算例的基础上,与已有试验数据一同组成样本,基于《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014)中的设计方法,提出了适用于钢材屈服强度fy≥450MPa的钢管混凝土轴压短柱承载力与长柱稳定性的计算公式,并给出了计算公式适用的套箍指标θ和径厚比(宽厚比)D/t(B/t)限值,同时基于参数分析给出了钢材强度与混凝土强度等级匹配的设计建议。

高性能耐火钢高强度螺栓接头高温受剪性能试验研究

为促进高性能耐火钢材设计理论发展与工程应用,对采用不同型号高强度螺栓的10个高强度螺栓连接接头进行了不同温度条件下的受剪试验,其中包含4个采用普通高强度螺栓的连接接头以及6个采用BFRW10耐火高强度螺栓的连接接头,连接板均采用WGJ高性能耐火钢。试验研究了常温下螺栓接头的摩擦面抗滑移系数、不同温度下螺栓接头的荷载-位移关系、荷载折减系数及其破坏形式。研究结果表明:随着温度的升高,螺栓接头的破坏形式由孔壁承压破坏转向螺杆剪切破坏;在不同温度条件下,采用耐火高强度螺栓可显著提高螺栓连接接头的高温极限荷载。根据极限荷载试验结果,与欧洲规范EC3中螺栓接头高温设计方法及采用折减材料强度计算方法的计算结果进行了对比,表明现有规范方法应用于此类耐火高强度螺栓接头的设计偏于保守,同时给出了建立该类螺栓接头整体高温折减系数的设计建议。

单元式双钢板组合剪力墙抗侧性能影响因素分析

单元式双钢板混凝土组合剪力墙是一种新型的双钢板混凝土组合剪力墙,主要构造是墙体上下的边缘梁与墙单元利用螺栓进行连接。墙体单元在工厂预制,整片墙体在施工现场全螺栓装配。因此该新型双钢板混凝土组合剪力墙施工方便快捷、便于组合拆装,可以实现建筑物生命周期结束后的全更换,既绿色环保又节省成本。在此基础上,对此新型双钢板混凝土组合剪力墙的抗侧力学性能进行了基本分析。首先结合箱型双钢板组合剪力墙的抗剪性能试验研究,建立了ABAQUS有限元模型进行验证,论证了所建立的ABAQUS模型的可靠性。然后建立了23个单元式双钢板混凝土组合剪力墙的有限元模型,研究了墙体分割单元数量、混凝土抗压强度、钢材屈服强度、轴压比和钢板厚度对其抗侧承载力、抗侧刚度和延性等基本力学性能的影响。1)墙体单元数量的变化范围为1~4,随着墙体单元数量的增多,墙体屈服荷载及峰值荷载均降低,墙体的总承载能力逐渐降低;墙体的极限位移逐渐增大,延性系数越来越大,变形能力有所提高。2)混凝土抗压强度的变化范围为30~80 MPa,随着混凝土强度的提高,墙体的抗侧刚度略有提高,极限位移基本呈现减小的趋势,墙体的延性系数逐步减小,衰减幅度较小。墙体的变形能力逐渐降低,但减幅并不大。3)钢板屈服强度的变化范围为235~500 MPa,随着钢板屈服强度的增大,墙体的屈服荷载和峰值荷载逐渐增加,承载能力有所增加;墙体的屈服位移及极限位移逐渐增加,墙体的延性系数逐渐增加,变形能力有所提高。4)轴压比的变化范围为0.1~0.6,每级增加0.1,在轴压比较小时,提高轴压比能够提高组合剪力墙的屈服荷载及峰值荷载。5)钢板厚度的变化范围为2~6 mm,随着钢板厚度的增大,墙体的屈服荷载和峰值荷载逐渐增加,承载能力有所增加,墙体的初始抗侧刚度和延性系数逐渐增加,变形能力有所提高。通过分析可以得到:增大混凝土强度、钢板屈服强度、钢板厚度能够提高承载力,另外,提升钢板屈服强度和钢板厚度均会提高其延性;单元式双钢板组合剪力墙在水平荷载作用下的抗侧刚度由混凝土部分和钢板两部分共同贡献,增大钢板厚度能够提高其抗侧刚度;墙体单元数量越多,其初始刚度越小,承载力降低。建议在满足施工环境的条件下,两个相邻框架柱之间墙体的单元数量不宜超过3。