考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱偏心距增大系数的研究

为了研究考虑二阶效应的火灾后不等肢L形型钢混凝土异形柱的偏心距增大系数,选取4种偏心距,按照两种加载角度,对受火1 h后的8根不等肢L形型钢混凝土异形柱进行了常温下的静力加载试验。由于型钢混凝土异形柱含钢量较高,将L形截面按照等形心轴惯性矩的原则等效成矩形截面,计算出偏心距增大系数η矩,并与异形柱的偏心距增大系数η异进行了对比分析,比较两种计算方法,为火灾后异形柱偏心距增大系数的计算提供参考和依据。研究表明:1不等肢L形型钢混凝土异形柱在X、Y两方向抗侧刚度不同导致两方向柱中挠度不同;2矩形柱与异形柱偏心距增大系数η的差值与矩形柱η的比值均在10%以内,计算结果比较接近,其中比值绝对值最大为9.901 8%,出现在BL6的Y方向,其余比值均在5%以内。

型钢混凝土L形柱耐火性能模拟研究

利用有限元软件ABAQUS对型钢混凝土L形柱的耐火性能进行了模拟研究,并验证相关试验结果一致性。此外,考虑轴压比、偏心距、计算长度和受火方式的影响,研究了在ISO-834《建筑构件耐火试验方法 GB/T 9978.1—2008》标准升温曲线下型钢混凝土L形柱的耐火性能。结果表明:耐火极限随轴压比、偏心距、计算长度和受火面数量的增加而减小;轴压比从0.6增加至0.8,耐火极限下降幅度由13.3%降低为44.6%;偏心距从25 mm增加至75 mm,耐火极限下降幅度为9.3%~31.0%;计算长度从1 000 mm增加至2 000 mm,耐火极限下降幅度为5.2%~17.5%;受火面数量从单面增加至四面受火,耐火极限降低了27.6%。

H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱偏压性能研究

为提升方钢管混凝土组合异形柱加工制作的便捷性与精度、减小焊接对板件变形的影响,提出了新型H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱(LCFST-H),并研究其偏压荷载下的力学性能。设计了两个试件进行偏压加载试验,建立计算模型开展有限元分析。在验证有限元模型准确性的基础上,分析了H型钢连接板尺寸、方钢管截面尺寸、柱高度等参数对组合异形柱偏压受力性能的影响。结果表明:构件破坏形式为整体弯曲失稳与局部屈曲破坏,达到极限承载力后,单肢柱之间仍能通过H型钢连接板很好地协同工作,具备一定承载能力,体现出较高的延性性能。方钢管截面尺寸和柱高度对其偏压性能影响较大。结合相关规范,给出了H型钢连接L形方钢管混凝土组合异形柱单向偏压承载力计算公式,公式计算结果与有限元结果吻合较好。

考虑二阶效应的火灾后等肢L形型钢混凝土异形柱偏心距增大系数的研究

为了研究考虑二阶效应的火灾后等肢L形型钢混凝土异形柱的偏心距增大系数,在8根受火1 h后的等肢L形型钢混凝土异形柱常温静力加载试验的基础上,测其侧向变形曲线,计算出偏心距增大系数η1,然后将L形截面按照等形心轴惯性矩的原则等效成矩形截面并与异形柱的η2进行比较。为火灾后异形柱偏心距增大系数的计算提供参考和依据。研究表明:通过比较,除DL5的偏心距增大系数相差较大以外,其余计算出的偏心距增大系数比较接近,相差均在10%以内;DL5—DL8异形截面柱的偏心距增大系数要小于矩形截面柱的偏心距增大系数,最大值为10.47%出现在DL5的Y肢方向,表明对于受火后的异形柱来说,双向偏心受压的加载方式更为不利。

陶粒混凝土不等肢L形截面异形柱正截面承载力研究

文章通过对6根陶粒混凝土不等肢L形截面异形柱在双向偏心受压作用下正截面承载力的试验研究,验证了截面平均应变的平截面假定,试验表明中和轴不垂直于弯矩平面,中和轴位置随荷载作用的增大而变化,并可用截面混凝土受压等效矩形应力图计算极限荷载值。

轴心受压下L形型钢混凝土异形柱延性的研究

为进一步研究型钢混凝土异形柱构件的受力性能,文章设计了一种新型实腹式型钢混凝土异形柱,进行了3根L字形型钢混凝土异形柱和1根钢筋混凝土异形柱的轴心受压下的静力试验,并对不同含型钢率及无型钢构件的力学性能进行了对比分析。试验结果表明型钢混凝土异形柱比普通钢筋混凝土异形柱具有更好的延性。

火灾后型钢混凝土异形柱承载力研究

青岛理工大学开展了火灾后型钢混凝土异形柱偏心受压正截面承载力简化计算方法的研究。试验试件共35根型钢混凝土异形柱，其中十字形截面柱9根，T形截面柱8根，等肢L形截面柱9根，不等肢L形截面柱9根。

L形截面钢骨混凝土柱正截面承载力试验研究

为探索一种承载力高且便于施工的钢骨混凝土异形柱,研究其破坏的一般规律和极限承载力,进行了3根以粗钢筋和型钢为钢骨的不等肢L形截面混凝土柱试件在双向偏心压力作用下的试验。试验得到试件中的钢骨及混凝土在不同荷载时的应变、裂缝开展情况以及极限承载力等相关数据。表明在双向偏心压力作用下,这种柱子破坏过程与普通钢筋混凝土构件相似,横截面平均应变符合平截面假定,极限承载力比相同截面普通钢筋混凝土异形柱有显著提高;粗钢筋作为钢骨可以有效利用钢筋与混凝土的粘结力,不必在钢骨间设置钢腹杆。粗钢筋作为钢骨便于施工。

L形部分包覆钢-混凝土组合柱设计及应用

因L形部分包覆钢-混凝土组合柱设有成熟的承载力计算公式,根据国内外相关研究成果,计算钢贡献率、轴压比后,利用Xtract软件建立计算模型,绘制4种角度的轴力-弯矩曲线,并验算L形PEC柱双向压弯稳定承载力与受剪承载力。在东升和府10号楼项目中,通过承载力验算,采用轴力-弯矩曲线包络设计法,计算L形柱Z4,Z5的最不利工况,符合规范,使高层住宅中避免出现凸梁凸柱的情况。

高温作用后不等肢L形截面型钢混凝土柱偏心受压性能试验研究

对8根不等肢L形截面型钢混凝土柱进行高温作用后的受力性能试验研究,1根未受火柱作为对比试件。柱配钢形式为桁架式配钢,试验中考虑加载角与加载偏心距的影响。通过试验,获得试件破坏形态以及承载力、截面平均应变分布、荷载-滑移曲线和截面变形特性。研究结果表明：柱肢内侧两面受火1 h的不等肢L形截面型钢混凝土柱仍然具有较高的竖向承载能力;空腹式配钢与合理的腹杆布置能够保证型钢与混凝土的协同工作,应变平截面假定仍然适用;不等肢L形截面型钢混凝土柱长肢方向的截面弯曲刚度较短肢的大,加载角0°时的刚度大于加载角45°时的刚度。

实腹式配钢L形截面异形柱轴心受压承载力分析

为研究实腹式配钢L形截面异形柱的型钢强度、混凝土强度、型钢翼缘厚度、型钢腹板厚度、柱高、栓钉及箍筋间距等关键参数对异形柱承载能力和破坏形式的影响,共设计5组对比构件进行轴心受压有限元模拟分析。获得异形柱破坏模式、荷载-位移曲线、各组成部分应力分布等,分析异形柱轴心受压性能。结果表明实腹式配钢L形截面异形柱构件构造合理;随着型钢强度、配钢率和混凝土强度的增大,承载力逐渐上升;当柱高范围为3~5 m时,柱高对异形柱极限承载力影响不大;栓钉间距和箍筋间距对于承载能力影响可以忽略。