带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱轴压比限值研究

为了充分发挥带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱(T-CFST柱)的变形性能,保证柱在地震作用下能满足延性需求,通过理论推导和数值模拟,对T-CFST柱的延性和轴压比限值进行研究。基于大小偏心受压界限破坏建立了T-CFST柱的标准轴压比和设计轴压比计算公式,同时基于ABAQUS软件建立了T-CFST柱的精细化有限元模型,在验证有限元模型准确性的基础上,研究了高轴压比下不同影响因素对组合柱延性的影响,建议了不同含钢率、型钢强度、混凝土强度下组合柱的设计轴压比限值。结果表明:T-CFST柱延性随混凝土强度降低、截面含钢率降低、型钢强度提高、体积配箍率提高而提高;即使在较大轴压比时,柱的延性依然较好,T-CFST柱的轴压比限值在计算的基础上有所提高。

混凝土在大跨度建筑结构施工中的应用研究

如果对大跨度建筑结构中混凝土构件客观应力需求缺乏分析,混凝土梁结构在荷载状态下将产生较大位移。为此,文中进行了混凝土在大跨度建筑结构施工中的应用研究,分析混凝土构件的应力需求,以满足建筑荷载要求作为核心目标,设计试验加载装置,选择强度等级在C30以上的混凝土为施工材料,优化连接钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱,并差异化处理混凝土梁的长度和轴压比限值。试验表明,本项目施工混凝土结构在x、y、z方向上的位移分别稳定在0.3、0.4和1.0 mm以内,均处于较低水平,由此证明文中设计的技术具有良好的实际应用效果。

平面内和平面外竖向荷载下低矮钢筋混凝土墙水平承载力研究

民用建筑中的剪力墙高宽比通常大于1,而高温气冷堆内的钢筋混凝土墙的高宽比一般小于1。为了研究低矮钢筋混凝土墙的失效机理,本文对平面内和平面外竖向荷载下,高宽比分别为0.33、0.5和1的12片低矮钢筋混凝土墙进行了水平承载力试验,对提出的墙水平承载力计算公式进行了验证。试验表明:低矮钢筋混凝土墙的破坏方式与一般的钢筋混凝土梁和柱有很大区别。在轴力和水平剪力作用下,低矮钢筋混凝土墙的破坏为斜开裂-剪摩擦机制;对于高度相同的墙,高宽比越小,剪切破坏时沿墙底剪摩擦段的长度越长;墙高宽比、轴压比和配筋率均对墙的水平承载力有影响;平面外竖向荷载下墙的水平承载力小于平面内竖向荷载下墙的水平承载力,墙水平承载力与平面外弯矩近似符合1/4圆关系。本文公式计算结果与试验结果符合良好。

核心型钢混凝土柱抗震性能及轴压比限值试验研究

在钢筋混凝土(RC)柱中配置核心型钢以提高超高轴压比柱的抗震性能。进行9个核心型钢混凝土(CSRC)柱试件的低周反复加载试验,主要试验参数包括核心型钢配钢率、轴压比和核心型钢截面形式。通过试验数据检验各参数对试件强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力和轴向变形性能等的影响。基于试验结果和平截面假定,研究并提出CSRC柱轴压比限值的简化计算方法。研究结果表明,设置核心型钢可有效提高RC柱的变形能力和滞回耗能能力,提高RC柱的轴压比限值。随核心型钢配钢率的增大,试件强度和刚度衰减速度减缓,耗能能力增加。核心型钢可有效提高重载RC柱弹塑性阶段竖向承载能力的稳定性。计算分析结果表明,根据轴向变形协调计算的CSRC柱轴压比限值与试验吻合较好,可供工程实践参考。提出了考虑核心型钢配钢率的CSRC柱轴压比限值的建议取值。

钢筋混凝土异形截面框架柱轴压比限值的研究

迄今为止,尚未见到国内外对于高抗震等级时异形柱的轴压比限值的研究报道,而且国家相关规范修订后,二、三级抗震等级时异形柱的轴压比限值需要相应修改,因此有必要系统地研究各抗震等级时钢筋混凝土异形柱的轴压比限值.理论分析表明:为使一、二、三、四级抗震等级时异形柱框架结构具有适当的位移延性水平,柱的曲率延性比应分别达到12、10、8和6;以此为标准,通过对异形柱曲率延性全过程非线性分析,从而确定各抗震等级时异形柱的轴压比限值及对箍筋间距与纵筋直径比s/d、箍筋直径dv的相应要求.

钢筋混凝土框架柱在高轴压比下的抗震性能试验

在大型火力发电厂主厂房结构、高层钢筋混凝土结构以及其它重型工业建筑结构中 ,柱一般都承受很大的竖向荷载 ,故轴压比设计问题是柱设计的一个非常重要的因素。针对目前大型火力发电厂主厂房结构设计时遇到的突出问题之一——钢筋混凝土框架柱轴压比超限现象 ,进行了 3个采用复合配箍框架柱在高轴压比下和周期反复荷载作用下受力性能的试验研究 ,观察了框架柱破坏过程和破坏机理 ,分析和研究了复合箍钢筋混凝土柱的高轴压比和配箍率等因素对复合箍钢筋混凝土柱滞回特性、延性的影响。最后 ,通过试验现象研究 ,对框架柱轴压比限值作了较为系统的论述 ,主要针对《火力发电厂结构设计规范》中轴压比限值较《混凝土结构设计规范》(GBJ1 0 - 89)超限问题进行进一步的研究和探讨。

钢筋混凝土异形柱的轴压比限值与配箍构造

为了从配箍特征值的角度来研究钢筋混凝土异形柱的轴压比限值及其配箍构造,采用非线性分析的方法,对12 960根异形柱截面的延性进行了电算分析,得到了与配箍特征值相关的异形柱的轴压比限值,然后分别从纵筋压曲和约束混凝土2个方面来分析箍筋配置对异形拄延性的影响,得到了异形柱的配箍构造要求．

加芯混凝土框架柱轴压比限值试验研究

为了解决高层结构设计中因轴压比限值影响使混凝土框架柱经常出现“胖柱少筋”等相关问题,通过6个加芯混凝土框架柱试件的低周反复伪静力试验,考察了试件的受力特性及破坏特征,分析了影响加芯混凝土框架柱延性的主要因素,并对各试件的V-Δ滞回曲线、位移延性比、极限位移转角等试验结果进行了研究。试验结果表明:轴压比、体积配箍率和芯柱纵筋配筋率对混凝土框架柱的延性及弹塑性变形性能均有较大的影响;在高轴压比下,采用较大的体积配箍率和芯柱纵筋配筋率是保证加芯混凝土框架柱抗震延性的重要措施。最后提出了加芯混凝土框架柱轴压比限值的新建议值。

钢筋高强混凝土框架柱轴压比限值的确定方法

为保证钢筋高强混凝土框架柱满足延性需求,采用偏心受压构件界限破坏理论,根据截面力的平衡和变形协调关系,推导出普通配筋截面柱的轴压比限值计算公式。在此基础上,分析混凝土强度、钢筋强度、配箍率、配筋率、密集纵筋芯柱等因素对轴压比限值的影响,提出能反映上述变化参数作用时的钢筋高强混凝土柱轴压比限值计算方法。研究成果为钢筋高强混凝土柱设计提供了理论依据。

型钢高强混凝土柱延性的试验研究

通过9根剪跨比λ=2.0的试件,对C80型钢高强混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究.试验主要考虑配箍率和轴压比两个参数对构件延性的影响.根据试验结果,得出了配箍率和轴压比与构件位移延性的关系曲线.在满足一定位移延性的基础上,提出了C80型钢高强混凝土柱的轴压比限值;并就配箍率对轴压比限值的影响进行了分析,进一步提出了与不同配箍率相关的轴压比限值.

钢筋混凝土框架柱轴压比限值问题研究

针对目前高层钢筋混凝土结构抗震设计中遇到的突出问题之一——框架柱轴压比超限现象,结合以往试验现象分析和对规范背景资料的研究,对框架柱轴压比限值的研究进行了综述与分析,并对进一步的研究工作提出了一些新的建议。

核心型钢混凝土柱的轴压比限值试验研究

基于界限破坏时的内力平衡条件,推导了核心型钢混凝土柱轴压比限值的理论计算公式,计算分析了配钢率、混凝土强度等级、柱截面尺寸等因素对核心型钢混凝土柱轴压比限值的影响。进行了5个1/2比例模型柱试件的低周反复加载试验,验证了配置核心型钢对提高混凝土柱的抗震性能和轴压比限值的有效性。计算和试验结果表明,在混凝土柱中配置一定数量的核心型钢,可以有效提高轴压比限值。本文建议的方法可以较为合理地确定核心型钢混凝土柱的轴压比限值,供工程实践参考。

外包钢柱轴压比限值的研究

组合结构的类型之一外包钢柱已经在工程中大量出现,经常遇到的问题却是:柱截面由轴压比控制,而不是由配筋来控制。轴压比是影响其受力性能的主要因素,当轴压比不同时可能会发生不同的破坏,为了避免发生脆性破坏,在设计时就会出现柱截面很大的情况,在高层结构尤甚。本文针对轴压比课题进行了分析,结果发现,当结构的型钢型号、混凝土等级、柱截面尺寸变化时,其轴压比也是可变的。因此,在设计时应根据不同的情况采用不同的轴压比限值。

钢筋混凝土框架柱的三维有限元模拟分析

通过ANSYS软件模拟了单调荷载作用下钢筋混凝土试验框架柱的荷载—位移曲线,并与相应的试验结果进行比较分析.在有限元模拟试验框架柱的基础上,用ANSYS软件模拟了未做过试验的不同轴压比下的框架柱荷载—位移曲线.最后,根据ANSYS模拟的普通混凝土和高强混凝土框架柱的单调荷载—位移曲线,分析和讨论了箍筋形式、混凝土强度及截面形式等因素对轴压比限值的影响,从而确定出各种情况下的轴压比限值.

钢管-钢骨混凝土组合柱轴压比限值的研究

目的研究使钢管-钢骨混凝土组合柱发生延性破坏时所需要确定的轴压比限值.方法通过对钢管、钢骨的简化处理,从界限破坏出发,分析了钢管-钢骨混凝土组合柱轴压比限值的组成,建立了界限破坏时的计算简图,进而推导出轴压比限值的理论计算公式.结果在确定了轴压比限值的计算公式基础上,对其进行了简化计算,根据不同的抗震等级确定了试验中3个试件的轴压比限值.结论钢管-钢骨混凝土框架柱比钢管混凝土核心柱的轴压比限制提高10%左右,其值随着钢骨含率的增加而提高.因此相比钢管混凝土核心柱,钢管-钢骨混凝土组合柱具有更好的延性.

钢管混凝土增强高强混凝土柱的轴压比限值分析研究

根据截面核心用钢管混凝土增强的高强混凝土柱的抗震性能试验结果 ,从确保满足抗震所需要的位移延性这一条件出发 。

型钢混凝土剪力墙轴压比计算及其限值研究

型钢混凝土剪力墙构件具有良好的抗震性能,已在高层和超高层建筑中得以广泛应用。然而我国规范中,对这种结构的轴压比计算方法及限值问题没有给出针对性的条文,在工程实践中,设计人员只能套用普通混凝土剪力墙的相关规定,限制了这种新型结构的推广。本文通过ANSYS程序分析了若干在轴向压力作用下的型钢混凝土剪力墙构件,得到了墙底截面处型钢与混凝土的应力分布情况,从而推导出型钢混凝土剪力墙构件的轴压比计算公式;另外,通过构件低周反复加载试验与计算机数值仿真技术相结合的方法,分析了型钢混凝土剪力墙构件的轴压比限值问题,并提出了设计建议。

混凝土框架柱轴压比限值分析

导并计算了混凝土柱截面在界限破坏条件下的轴压比,讨论了箍筋约束、周边纵向钢筋、“芯筋”和其他因素对柱轴压比限值的有利影响.针对目前高层钢筋混凝土结构抗震设计中遇到的突出问题之一——框架柱轴压比超限现象,提出了一些设计建议.

高强混凝土框架柱的恢复力模型研究

根据108根高强混凝土框架柱在固定轴向荷载和水平反复荷载作用下的试验结果,分析和回归出试验柱的骨架曲线强化段水平投影长度、最大荷载与屈服荷载的比值和各刚度与剪跨比、轴压比、配箍特征值及总横截面面积与核心混凝土面积比值之间的关系。根据高强混凝土框架柱屈服时截面平衡条件推导出的屈服柱顶水平荷载和水平位移、按《混凝土结构设计规范》计算出的柱顶峰值水平荷载及有关试验回归公式确定出高强混凝土框架柱恢复力模型的骨架曲线及滞回曲线。研究表明:试验骨架曲线强化段在水平投影长度和屈服位移的比值与配箍特征值成正比,与轴压比、剪跨比和总横截面面积与核心混凝土面积比值成反比;试件的弹性刚度、强化刚度及退化刚度与轴压比和总横截面面积与核心混凝土面积比值成正比,与配箍特征值和剪跨比成反比;建议的恢复力模型考虑了多种影响因素,与试验结果相接近,且便于工程应用。

型钢高强混凝土柱若干问题的探讨

从型钢高强混凝土柱的实际情况出发,结合国内外大量研究资料及成果,给出了型钢高强混凝土柱混凝土最小保护层厚度、最小配箍率、型钢的合理用钢量、轴压比限值的设计建议值,旨在为型钢高强混凝土柱的设计以及有关规程的修订提供参考.