柔度法纤维模型在方钢管混凝土柱滞回仿真中的应用

本文编制了基于二阶柔度法纤维模型梁柱单元的矩形钢管混凝土框架结构非线性分析程序,采用虚拟阶步法和改进的滞回路径追踪方法消除了其中截面切线刚度矩阵奇异时无法求逆的隐患,提高了算法的稳定性。运用此程序对矩形钢管混凝土柱进行滞回仿真,并与试验结果对比,结果表明:柔度法纤维模型梁柱单元可以有效解决框架结构的几何非线性问题和压弯耦合的材料非线性问题,使用较少的单元数量就可以得到较准确的计算结果;本文所采用的改进措施切实有效,保证了程序的稳定性。

矩形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能试验研究与分析

通过9个节点模型的低周反复荷载试验,研究了方钢管混凝土柱与钢梁相接节点的抗震性能。试验结果表明,试件有很好的弹塑性变形能力和较好的耗能能力,滞回曲线比较饱满;达到最大承载力时,大部分试件的钢管柱转角即层间位移角超过1/100;承载力下降时,滞回曲线的捏拢不明显;含钢率对内隔板式节点承载力影响很大,尤其是柱壁厚度;内隔板节点比锚定式节点具有更好的承载能力,但延性比后者要小;T字形节点压弯性能比拉弯性能更好。用ANSYS程序对试验进行了计算机模拟对比。

方钢管混凝土在钢结构住宅中的应用与计算

分析了方钢管混凝土结构的优点:具有塑性变形能力强、延性好、抗震性能优良等特性,并克服了其他钢结构(如H形钢结构、圆钢管结构)由于截面形状特殊带来的设计、施工及使用功能上的不便,成为住宅结构应用发展的方向.并进一步基于钢-混凝土组合理论,给出了钢管混凝土的承载力计算公式,并对方钢管混凝土异形柱在未来钢结构住宅结构中的应用提出了研究推广建议.

方钢管混凝土压弯构件截面强度的简化计算公式

本文利用极限理论推导了单向压弯时方钢管混凝土构件截面强度的N M相关关系 ,进而提出了单向及双向压弯时截面强度的简化计算公式。并将数值分析结果及试验值与公式值进行了比较 ,证明了简化计算公式的适用性。

薄壁矩形钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土结构因其诸多的优越性得到越来越多的应用。对薄壁矩形钢管混凝土两种形式梁柱节点的试验研究和分析表明,这些节点具有良好的力学性能,完全可以在多层建筑中使用。

方钢管混凝土柱—钢梁节点有限元分析

通过有限元软件ANSYS对设有双T加劲板连接件的方钢管混凝土柱—钢梁节点进行了空间非线性分析,研究节点区在单调荷载和低周反复荷载作用下的受力机理,指出方钢管混凝土柱—钢梁节点具有优良的延性及耗能能力,且加劲板的设置有效地降低了节点区的应力集中。

设置栓钉的方钢管混凝土柱抗震性能试验

对9个方钢管混凝土柱试件进行了低周反复试验,截面尺寸为500 mm×500 mm,钢管壁厚10 mm。依据钢管内壁焊置栓钉数量的不同将试件分为无栓钉、单排栓钉(栓钉间距250 mm)、双排栓钉(栓钉间距167 mm)三组,每组三个试件,分别采用0.4,0.5,0.6和0.8的试验轴压比。试验表明,高轴压比试件滞回曲线狭小,延性差,低轴压比试件滞回曲线饱满,延性较好;随着栓钉布置的增多,试件的水平峰值荷载略微增大,荷载位移延性略微降低。

新型方钢管混凝土柱—钢梁节点分析

通过建立新型方钢管混凝土柱—钢梁节点的三维非线性有限元计算模型,分析了四种不同的外部加劲式节点的受力性能,比较了新型节点的有限元分析结果和试验结果,其有限元计算值和试验值吻合得较好。

矩形钢管混凝土柱带框剪力墙的应用及受力分析

提出矩形钢管混凝土柱带框剪力墙设计中面临的问题 ,通过对算例的有限元分析 ,对新颁布的《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS1 5 9:2 0 0 4)中的结构分析假定进行分析、论证 。

压弯作用下设传力构件的矩形钢管混凝土柱力学性能研究

为研究设置传力构件的矩形钢管混凝土柱在偏压作用下的力学性能,采用有限元软件ABAQUS建立一个矩形钢管混凝土柱3层模型,不考虑钢管壁与核心混凝土之间的黏结作用,只设置传力构件,分析在大小偏压作用下模型的变形能力。结果表明,在偏压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱钢管壁和核心混凝土很好地实现了共同工作,且变形基本符合平截面假定。为进一步研究在偏压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的承载能力,建立了一个简化的设置传力构件的矩形钢管混凝土框架30层模型,选择不同的轴压比,计算求得设置传力构件的矩形钢管混凝土柱承载力骨架曲线。根据CECS 159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》,得到设置传力构件的矩形钢管混凝土柱偏压承载力的计算方法,并针对规程中关于大偏压承载力的计算方法提出可进一步完善的建议。基于GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》,给出CECS 159∶2004规程中大偏心受压阶段矩形钢管混凝土柱正截面受压承载力调整计算式。

反复荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能试验研究

本文介绍了１２根承受常轴力和反复水平荷载作用的方钢管混凝土柱试件的试验，研究了不同试验参数，如宽厚比（ Ｒｆ）、轴压比（ ｎ＝ Ｎ／ Ｎ０）和内填混凝土强度（ｆｃｕ）对试件抗震性能的影响。试验结果表明，方钢管混凝土柱具有良好的荷载－位移滞回性能和抗局部屈曲的能力以及比普通钢筋混凝土柱更好的耗能能力和更小的强度退化。通过编写的计算程序，对方钢管混凝土柱的荷载－变形全过程进行了分析，计算得到的弯矩－轴力－曲率关系和荷载－位移关系与试验结果吻合较好。

设传力措施的巨型方钢管混凝土柱抗震性能有限元分析

为研究设有分配梁、内环板传力措施的巨型方钢管混凝土柱的抗震性能,以已有试验结果为基础,采用ABAQUS软件对巨型柱进行了有限元分析,计算得到的P-Δ滞回曲线和破坏模态等均与试验结果吻合良好,验证了有限元模型的合理性。在此基础上,以长细比、钢管宽厚比、轴压比及是否设置加劲肋等进行参数分析。分析结果表明：轴压比、钢管宽厚比是影响巨柱延性及耗能性能的关键因素;随着管壁宽厚比的增大,柱延性系数明显降低;随着轴压比的增加,其延性系数明显降低;在钢管壁上设置T形加劲肋后,有效改善了延性。通过分析传力构造的应力状态可知,分配梁与内环板相结合的传力措施能够有效保证低周反复荷载作用下巨型钢管混凝土柱的整体工作性能。

矩形钢管混凝土柱-钢梁刚接连接设计与构造

结合设计规范及工程经验,介绍了矩形钢管混凝土柱与钢梁带隔板式刚接连接的节点设计与构造做法,包括钢柱隔板设置、梁柱节点加强方式、灌浆孔设置等,同时,对于钢梁偏心连接的矩形钢管混凝土柱节点域提出了加强措施,可为类似节点设计提供参考。