单轴对称截面轴压构件弯扭失稳换算长细比的一般计算式

单轴对称截面轴压构件弯扭失稳的换算长细比是计算其极限荷载的重要参数。基于单轴对称截面轴压构件弯扭失稳的平衡微分方程,采用Galerkin法推导了4种边界约束条件弯扭失稳临界荷载的一元二次方程,并进一步得到了基于荷载比、双长细比的弯扭失稳换算长细比理论式。基于理论式,分别对比了我国现行标准GB 50017—2017中双角钢组合T形截面轴压构件扭转失稳、弯扭失稳的换算长细比,揭示了其中存在的问题;提出了新的双角钢组合T形截面轴压构件扭转失稳、弯扭失稳换算长细比的计算式,并与理论式的计算结果进行对比。结果表明,对于不同边界约束条件的轴压构件,其弯扭失稳临界荷载或换算长细比的形式不尽相同;相较于GB 50017—2017中的公式,所建议的双角钢组合T形截面轴压构件扭转失稳、弯扭失稳的换算长细比具有更高的精度,且适用于4种边界约束条件和115个等边双角钢组合T形截面、71个长肢相并的不等边双角钢组合T形截面和71个短肢相并的不等边双角钢组合T形截面。

圆钢加固钢管混凝土偏压构件弯曲性能提升机制

为探索拱腹焊接圆钢对钢管混凝土偏压构件弯曲性能的提升机制,在ABAQUS软件中建立了圆钢加固钢管混凝土梁数值模型,并采用试验数据验证了模型的合理性。通过分析圆钢加固钢管混凝土偏压构件的弯矩-挠度曲线、弯矩-纵向应变曲线、环向应变曲线、约束指数和中性轴偏移规律,揭示了焊接圆钢对钢管混凝土偏压构件弯曲性能的提升机制。进一步,分析了圆钢直径以及构件长细比对圆钢加固钢管混凝土偏压构件弯曲性能的影响规律。结果表明:焊接圆钢可以降低截面中性轴的位置,增大受压侧钢管环向应变,从而提高了受压区混凝土面积,增强了受压侧钢管对混凝土的约束作用,进一步提升钢管混凝土偏压构件的抗弯承载力和弯曲刚度,并且圆钢直径越大提升幅度越高;圆钢加固钢管混凝土偏压构件的极限弯矩随着轴压比的增加而减小,减小的幅度随着圆钢直径和构件长细比的增加而增大,焊接圆钢提升大长细比偏压构件弯曲性能的效果更好,且对大长细比构件弯曲性能的提升效果随着轴压比的增加而增大。

带PEC端柱混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究带PEC端柱混凝土剪力墙的抗震性能,对两片相同的带PEC端柱混凝土剪力墙试件进行了低周反复荷载试验研究。对试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、应变变化规律和承载力进行分析,并研究了轴压比的影响,结果表明:带PEC端柱混凝土剪力墙试件具有较高的承载能力和耗能能力,延性系数达到4.84~5.16,表现出良好的抗倒塌能力;随着试验轴压比的增大,试件的极限承载力有些许提高,但延性降低。按现行《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)中相关公式计算的承载力与试验值吻合较好。与普通混凝土剪力墙相比,带PEC端柱混凝土剪力墙的承载力提升明显。

圆中空夹层钢管混凝土柱力学性能研究

分别进行了十四个轴心受压构件和十二个偏心受压构件的试验研究 ,二种构件的试验参数分别为钢管径厚比和空心率 ,构件长细比和偏心率。在确定组成圆中空夹层钢管混凝土的钢材和核心混凝土应力 -应变关系模型的基础上 ,利用数值解法对圆中空夹层钢管混凝土轴压和压弯构件的荷载 -变形关系进行了全过程分析 ,分析结果与试验结果吻合良好。最后在参数分析的基础上 ,提供了圆中空夹层钢管混凝土轴压和压弯构件承载力实用验算方法。

反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土压弯构件恢复力性能的试验研究

采用外加电流对混凝土压弯构件中的钢筋进行了快速锈蚀试验，通过钢筋锈蚀混凝土压弯构件在水平反复荷载作用下的试验研究，探讨钢筋锈蚀程度对混凝土压弯构件的承载力、刚度、延性、耗能能力等的影响，给出了锈蚀构件的滞回曲线和骨架曲线。

圆截面CFRP-钢管混凝土柱的偏压试验

目的了解圆截面CFRP-钢管混凝土偏压柱的静力性能,分析长径比和偏心率对该类构件极限承载力的影响.方法对12根圆截面CFRP-钢管混凝土偏压柱开展静力试验并对实验结果进行理论分析.结果得到圆CFRP-钢管混凝土偏压柱的荷载-柱中挠度关系曲线,该曲线可以划分为以下几个阶段:弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段和下降段.结论CFRP-钢管混凝土偏压柱的延性性能要好于FRP筒内填混凝土偏压柱.在其他参数相同的条件下,随着偏心率的增加,试件极限承载力降低,随着长径比的增加,试件极限承载力降低.

钢筋混凝土复合受扭构件抗扭承载力统一方程的研究

钢筋混凝土压弯剪复合受扭构件的受力性能非常复杂,其计算模型多样化,承载力计算结果具有很大的离散性.采用变角空间桁架理论对复合受扭构件进行受力分析,推导出了复合受扭构件抗扭承载力基本式.考虑构件形式、加载方式的影响,以混凝土轴心抗压强度为参数,建立了新的抗扭承载力统一方程.通过对不同强度、不同受力方式、不同加载制度共59根复合受扭试件的受扭承载力进行计算,并与美国ACI规范、我国现行混凝土设计规范进行对比,结果表明统一方程计算得到的承载力理论值与试验值吻合较好.

细长偏心受压钢筋混凝土杆件的强度失效及稳定失效极限承载力分析

在研究了细长偏心受压钢筋混凝土杆件强度失效及稳定失效规律的基础上,明确了钢筋混凝土偏心压杆在考虑二阶效应和不考虑二阶效应时的非线性强度失效特征及设计准则;并通过非线性有限元模拟分析,给出了细长钢筋混凝土压杆的极限承载力表达式以及由此确定的双控设计法。

方钢管混凝土偏心受压构件承载力计算

选用了合适的钢材和核心混凝土本构关系 ,应用简化数值法计算了由方钢管和核心混凝土两种材料组成的方钢管混凝土偏心受压构件承载力 ,给出了计算步骤 .采用该方法对某实例进行了计算 ,计算结果与试验结果的误差平均值为 0 .9847,均方差为 0 .110 0 .

两面高温下钢筋混凝土压弯构件的试验研究

进行了9根两面高温的钢筋混凝上偏心受压构件的试验.结果表明,不均匀高温下的钢筋混凝土偏心受压构件的极限承载力并不一定随偏心距的增加而下降,而是存在一个偏心距不等于零却有最大承载力的极强偏心距点,此点两侧随偏心距的增加构件的极限承载力下降.文中还给出了构件的各种表观现象、破坏形态、侧向挠度和轴向变形等性能随试验温度的变化规律.

增大截面法加固钢筋混凝土构件的正截面承载力研究

为了研究增大截面法加固钢筋混凝土偏心受压构件的正截面承载力,采用围套加固法和双侧加固法对不同截面尺寸的偏心受压构件进行承载力试验.应用ABAQUS软件对钢筋混凝土偏压构件的加载过程进行模拟.将实测结果、有限元计算结果与加固规范计算值进行对比.结果表明:实测值、有限元计算结果与《公路桥梁加固设计规范》计算值吻合良好;《混凝土结构加固设计规范》对于加固后大偏心受压构件新增纵向钢筋强度折减系数的选取较为准确,而对于小偏心受压构件的折减系数的选取偏于不安全,建议该折减系数的合理取值为0.8.

基于偏心距随机特性的RC框架柱承载力抗震调整系数

以水平地震与竖向荷载组合作用下的RC框架柱为研究对象,推导截面偏心距与荷载效应比的关系式。接着依据已有的水平地震概率模型与楼面恒荷载、活荷载概率模型,分析偏心距设计值在总体样本点与失效样本点中分别具有的保证概率。然后采用Monte Carlo方法分析RC框架柱可靠度水平随多个参数的变化规律。结果表明:RC框架柱的承载力抗震可靠指标随弯矩效应比和轴压比设计值的变化较为明显,且弯矩荷载效应比越大、轴压比设计值越小,对应的可靠指标越低。与设计目标可靠指标相比,现行规范中RC柱的承载力抗震调整系数值是偏低的,在多数情形下应提高至0.9或1.0。这为合理进行RC框架柱的抗震设计提供了有益参考。

FRP管材轴心受压构件的稳定性能

本文以500kV FRP抢修杆塔真型试验为依托,对几种不同规格及不同长细比的FRP圆管型截面构件进行轴心受压试验。轴心受压构件的稳定承载力是影响FRP构件承载力的关键,通过对玻璃钢受压构件稳定性的试验研究,得到了构件的极限稳定承载力,研究了构件的变形特征、破坏形态及稳定系数;并将试验所得的稳定系数与国内外稳定系数的计算结果对比,得出了适于FRP管材轴心压杆设计的稳定系数公式。

H形截面6061-T6铝合金轴心受压构件试验及计算方法研究

以长细比为主要参数,测试了6个两端铰支的H形截面6061-T6铝合金挤压型材轴压构件的稳定承载力,所有试件均在强轴平面内发生了整体弯曲屈曲,得到了实测稳定系数.同时进行了铝合金材料的性能测试,获得了材性数据.建立了有限元分析模型,并经由试验结果的验证.进行了参数分析,并据此建议了新的柱子曲线.将GB50429、EN1999和建议的柱子曲线与参数分析结果和国内现有试验数据分别进行了比较,发现这两部规范的计算结果很接近且均过于保守,而建议的柱子曲线与参数分析和试验结果均吻合最好且总体偏于安全,可供工程应用和规范修订参考.

考虑初始缺陷的厚壁冷弯方钢管柱承载力研究

运用ANSYS有限元软件,在综合考虑初始几何缺陷、残余应力、冷弯效应等因素的基础上,分析了厚壁冷弯方钢管轴心压杆的极限承载力,得出其稳定系数,并与《钢结构设计规范》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的计算结果进行对比,提出了厚壁冷弯方钢管轴心压杆稳定系数的初步确定方法。

混凝土受压构件的力学行为及设计计算

受压构件是混凝土结构课程的主要内容之一,包括轴心受压构件和偏心受压构件.通过轴心受压构件的学习,主要让学习者加深对钢筋与混凝土共同受力时的力学行为的认识;而偏心受压构件的受力状态较复杂,特别是小偏心受压学习起来有一定难度.而一般教材中对有些问题的认识存在偏颇,有些问题没有交代清楚.主要针对轴心受压构件的应力重分布、大小偏心受压的判别条件及其应用、小偏心受压的不同受力状态及其计算方法等问题作了一些较深入的探讨,以期与同行交流,同时希望对"混凝土结构"的学习有所帮助.

承重节能复合混凝土砌块砌体抗压及抗剪性能的试验研究

承重节能复合混凝土空心砌块集保温、隔热、承重、节能、施工快捷等优点为一体,符合当前我国建筑节能新型墙体材料要求。通过对承重节能复合混凝土空心砌块砌体的抗压及抗剪性能的试验结果分析,研究了承重节能复合混凝土空心砌块砌体的基本力学性能,为该砌块的推广应用提供技术依据。

圆钢管混凝土轴心受压构件徐变分析的比较

在对钢管混凝土构件徐变研究进行回顾的基础上,应用考虑多轴受压状态下的混凝土徐变理论建立圆钢管混凝土轴心受压构件徐变模型,分别采用继效流动理论和龄期调整有效模量法对构件的徐变进行分析,通过迭代计算得到基于2种理论方法的圆钢管混凝土轴心受压构件的徐变,并与试验所得的回归公式计算结果进行比较。通过对比,指出了2种理论的差异性。结果表明:在钢管混凝土轴心受压构件的徐变计算中,继效流动理论具有较高的精度。

圆CFRP-钢管混凝土偏压构件荷载-变形关系分析

目的深入了解圆CFRP-钢管混凝土偏压构件的静力性能.方法以试验研究为基础,依据圆CFRP-钢管约束混凝土在轴压力作用下的应力-应变关系,采用纤维模型法模拟圆CFRP-钢管混凝土偏压构件的荷载-变形关系;分析了长径比和偏心率对圆CFRP-钢管混凝土偏压构件力学性能的影响.结果圆CFRP-钢管混凝土偏压构件荷载-变形关系曲线可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和软化阶段.结论计算值与试验值吻合良好且偏于安全.

FRP等边角材轴心受压构件的试验研究

在输电线路杆塔体系中,采用FRP等边角材构件将具有良好的经济效益。本文通过轴压试验对FRP等边角材构件进行研究,并将试验所得的稳定系数与国内外的钢结构规范计算的稳定系数进行比较,发现基于钢结构材质的稳定系数计算值与本试验值有较大差异,不能很好地适用于FRP材质。于是,本文在参考他人研究成果的基础上,拟合了一个简明的稳定系数表达式,此拟合公式的计算值与试验值吻合较好,可供用于设计参考。