钢骨—圆钢管高强混凝土长柱的力学性能研究

为了研究钢骨—圆钢管高强混凝土长柱的力学性能,利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的有限元分析模型,分析长细比、材料强度和钢管壁厚等因素对组合长柱力学性能的影响,并建立长柱的稳定极限承载力公式。研究结果表明:基于ABAQUS软件选取的力学模型符合要求;长细比、偏心率和钢管壁厚对组合长柱的受力性能影响较大,材料强度和型钢截面形状对其影响相对较小;建立的简化承载力公式计算结果与试验结果吻合良好(均值为1.039,偏差为0.046),适用范围广。

钢骨为圆钢管的高强混凝土柱斜截面承载力计算

介绍了以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的剪切性能试验的试验概况,在此基础上研究了它的斜截面承载力计算方法。在计算时,采用了将构件分成几个独立的抗力机构,相互叠加构成构件抗力体系的计算方法的计算模型。进而利用剪切性能试验得到的数据结果进行参数回归,得到以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的斜截面承载力计算公式。

钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压分析

为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参数分析,考虑不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响,利用回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式.结果表明,混凝土强度、配骨指标和钢材强度对组合长柱轴心受压承载力影响较大,长细比影响较小,简化公式计算结果与有限元计算结果及试验结果吻合良好.

钢骨-圆钢管高强混凝土组合柱抗弯力学性能研究

为研究钢骨-钢管高强混凝土新型组合柱的抗弯力学性能,采用ABAQUS软件对钢骨-圆钢管高强混凝土组合柱纯弯力学性能进行有限元分析,得到了典型组合柱纯弯试件的荷载-挠度关系曲线,不同受力阶段的应力分布规律以及破坏模态,同时考虑不同参数对组合柱抗弯力学性能的影响,探讨了钢骨-圆钢管高强混凝土组合柱抗弯承载力实用计算方法,提出简化计算式,并将简化式计算结果与有限元及试验结果进行对比。最后用MATLAB编写了组合柱纯弯纤维模型法计算源程序,并将程序计算的弯矩-跨中挠度曲线与试验结果及有限元结果进行比较。结果表明:简化式计算结果与试验及有限元计算结果吻合良好,数值模型能较好地反映组合柱纯弯受力的弯矩-挠度曲线。

圆钢管约束钢骨高强混凝土短柱轴压力学性能

进行了12个圆钢管约束钢骨高强混凝土短柱和2个钢骨高强混凝土对比试件的轴压力学性能试验研究,试验的主要参数为钢管径厚比(70,100)和钢管屈服强度(Q235和Q345)。试验结果表明,圆钢管约束钢骨高强混凝土柱中被分隔钢管的高度对构件的轴压承载力和延性无明显影响。钢管的径厚比对圆钢管约束钢骨高强混凝土轴压短柱的延性无明显影响;随钢管屈服强度的提高,构件的轴压承载力提高,但钢管屈服强度对轴压短柱的延性无明显影响。相同用钢量条件下,圆钢管约束钢骨高强混凝土短柱的轴压承载力明显高于钢骨高强混凝土柱。对钢管的应力分析结果表明,圆钢管约束钢骨高强混凝土轴压短柱的峰值荷载点对应于钢管的屈服点。根据试验结果和钢管的应力分析结果建立了圆钢管约束钢骨高强混凝土短柱的轴压承载力公式,提出了设计建议。