尺寸效应对GFRP管型钢混凝土组合柱力学性能的影响

为研究尺寸效应对GFRP管型钢混凝土组合柱力学性能的影响规律,对4根组合柱试件进行轴压试验,并验证了Ansys软件所建模型的正确性.建立5种尺寸的组合柱模型进行有限元分析.结果表明:随着试件尺寸的增大,试件的极限应力和延性都会随之降低,且降低幅度呈现非线性变化.该研究为GFRP管型钢混凝土组合柱组合柱的实际应用提供一定理论依据.

冷弯薄壁型钢混凝土组合柱研究

冷弯薄壁型钢具有重量轻、功能多、加工生产设备投资少,产品生产灵活,节约钢材的优点。冷弯薄壁型钢在装配式住宅结构中不仅可做承重结构,也可做次要围护结构。与普通钢材相比,可节省钢材25%左右。分别对弯薄壁型钢混凝土组分长柱、短柱进行了试验,并进行了有限元分析。

超高层建筑斜向型钢混凝土组合柱的斜率控制

重庆来福士广场项目设计中有大量斜向的型钢混凝土组合柱,故斜向型钢混凝土组合柱的轴线与标高的定位和控制,成为施工质量控制的重点。介绍了斜向型钢混凝土组合柱施工的技术特点、施工工艺流程和操作要点,实施效果较好,可为类似项目提供借鉴。

地铁车站型钢混凝土组合柱施工关键技术

随着城市轨道交通和城镇经济的发展,越来越多的地铁车站和周边地块商业开发实行以公共交通为导向的开发(Transit Oriented Development, TOD)一体化建设模式,这样一来,地铁车站上方将会规划商业高层、裙房等,而受上盖荷载影响,普通混凝土柱满足不了工程实际需求,因而型钢混凝土组合柱应运而生。论文以深圳地铁8号线二期小梅沙站为工程背景,从设计深化、型钢柱施工的关键工序进行研究分析,提出地铁车站型钢混凝土组合柱的关键技术要点,旨在为类似项目提供参考。

分散型钢混凝土组合柱抗震性能试验研究

为研究分散型钢混凝土组合柱(ISRCC)的抗震性能,分析组合柱中分散布置的型钢和混凝土之间的协同工作情况,对4个ISRCC柱进行偏心率为10%和15%的低周往复加载试验。与传统低周往复加载试验相比,试验中按预定路径同时施加竖向荷载和水平荷载。分析了ISRCC柱在低周往复荷载作用下的承载力、延性、破坏形态、裂缝分布和刚度退化等。试验结果表明:所有ISRCC柱均为小偏心压弯破坏,试件整体性较好;在偏心率15%以内,屈服荷载前各试件满足平截面假定,能够有效发挥型钢和混凝土的组合作用;ISRCC柱压弯承载力的试验值与ACI 318-2014、EN 1994-1-1和YB 9082—2006《钢骨混凝土结构技术规程》等规范中的承载力计算结果吻合较好,验证了现有规范中普通钢骨混凝土(SRC)柱压弯承载力的计算方法对偏心率15%以内的ISRCC柱的适用性;试件的极限位移角为1/88~1/65,满足我国规范对罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性层间位移角的要求,具有较好的变形能力。

轴心受压下GFRP管-型钢-混凝土组合柱的尺寸效应

为研究尺寸效应对GSC组合柱力学性能的影响,对24根GSC组合柱试件进行轴心受压实验,通过荷载-应变曲线,分析尺寸效应对GSC组合柱轴心受压下力学性能的影响规律。结果表明:随着构件尺寸的增大,极限承载力和延性逐渐降低,且在构件尺寸较小时,削弱程度较高,尺寸较大时,削弱程度则相对比较低;提高混凝土强度等级,会使尺寸效应减弱。该研究为GSC组合柱的实际应用提供了依据。

轴压纤维增强复合材料-型钢-混凝土组合短柱的力学性能

为了研究纤维增强复合材料(FRP)管壁厚度和试件尺寸对FRP-型钢-混凝土组合短柱力学性能的影响,对2根FRP-型钢-混凝土组合短柱进行轴心受压实验;利用有限元软件建立数值模型,对10根模拟试件进行分析,绘制试件在静力荷载作用下的荷载-应变曲线,分析FRP管壁厚度及试件尺寸对FRP-型钢-混凝土短柱轴心受压下力学性能的影响规律。结果表明:在试件尺寸相同的情况下,FRP管壁厚度越大,试件的承载能力越强,延性越好;随着试件尺寸的增大,试件极限应力增大的幅度减小,导致试件的延性劣化。

混凝土强度对GFRP-型钢-混凝土组合柱尺寸效应的影响

运用静力试验方法考察4根GFRP-型钢-混凝土组合柱在C30和C40混凝土强度下的受压能力,验证Ansys软件所建模型的正确性.建立2种混凝土强度的有限元模型,对10个构件进行有限元分析.结果表明:混凝土强度对试件的尺寸效应存在影响,在试件尺寸相同的情况下,混凝土强度越高,结构的承载力越强,而延性越差;在混凝土强度较低的情况下,混凝土强度对结构的尺寸效应影响更为显著.

型钢高强混凝土组合柱偏心受压性能试验研究

通过型钢高强混凝土组合柱偏心受压试验与6根组合柱的有限元模拟,分析大小偏心受压柱破坏形态的不同以及型钢强度对型钢高强混凝土柱力学性能的影响。研究发现,不同偏心距的型钢高强混凝土柱破坏形态差别明显,小偏压试件破坏前无明显预兆;考虑混凝土约束效应的有限元模型可较好的模拟组合柱的受力发展过程;型钢强度的增大对组合柱承载力影响不明显,对延性提高较大。

矩形管薄壁型钢混凝土柱力学性能研究

在“库架合一”结构体系的应用背景下,进行了8根矩形管薄壁型钢混凝土柱的轴心受压试验,得到了柱试件的极限承载力、竖向荷载-位移曲线、跨中挠度曲线。在此基础上总结了柱子的破坏模式,分析结果表明,该柱破坏模式主要为截面极限承载力破坏,不同抗剪螺杆布置方式会导致不同的破坏模式。利用有限元计算方法对其破坏模式和荷载-位移曲线进行了分析,分析结果与试验结果吻合。进一步应力分析发现:抗剪螺杆变量下极限承载力出现差异的原因是不同抗剪螺杆布置导致混凝土发生不同形式的破坏,从而不同程度上削弱了混凝土的承载力。在综合对比各国设计规范基础上,给出了该类柱的轴向抗压承载力实用计算方法。

高层建筑型钢混凝土组合梁柱施工技术探讨

城市化的进程中,建筑企业承建了大量的高层建筑物建设。正因为施工建设关乎百姓利益,稍有不慎将会付出血的代价,所以为了保障施工质量,必须对整个施工过程加强管理。近年来备受关注的型钢混凝土组合梁柱施工,其作为建筑的骨干承重部分,对建筑的质量起着决定性影响,已然是整个施工技术的关键之一,必须全方面的重视。

型钢混凝土组合结构柱施工质量控制要点

型钢混凝土组合结构在体育建筑中被广泛使用,它结合了型钢与钢筋混凝土两者的优点,型钢混凝土组合结构可以大幅度提高构件的承载力,而其中型钢混凝土组合结构柱、梁是常见的型钢组合结构。如何有效地进行型钢混凝土组合结构施工,常常遇到较大困难,文章以工程施工实例,对型钢混凝土组合结构柱施工质量控制及要点展开分析探讨。

考虑含钢率影响的核心型钢-混凝土组合柱受压计算分析

为了研究受不同含钢率影响的核心型钢-混凝土组合柱受压性能及其设计计算,以核心型钢-混凝土组合柱为研究对象,基于有限元与理论分析相结合的方法,利用ABAQUS建立组合柱的三维实体有限元模型,探讨了不同含钢率对外包混凝土柱和内嵌型钢柱的破坏特征与组合柱极限承载力的影响,提出了型钢承载占比的计算公式,在此基础上对现有理论公式进行了修正,用于分析不同含钢率下的组合柱极限承载力。结果表明:通过理论公式计算得到的组合柱极限承载力与有限元计算结果能较好地吻合,进一步验证了有限元模型的合理性;含钢率增大,可有效改善混凝土柱的局部破坏,减小应力集中现象,同时对内嵌型钢柱的受力起到有效保护作用,可延缓型钢柱的过早屈服,避免局部屈曲现象发生;此外,型钢承载比随着含钢率增大而提高,两者成正相关;在现有钢筋混凝土柱极限承载力理论公式的基础上考虑型钢承载比的影响,可更为准确地计算不同含钢率的组合柱极限承载力。研究成果可为型钢-混凝土组合构件的设计计算及相关规范的制定提供参考。

混凝土—型钢组合柱平面外计算长度的确定

以梁柱屈曲理论为依据推导出在无柱间支撑情况下混凝土—型钢组合柱的上段钢柱计算长度系数,并采出通用有限元程序对结果进行了校核。

建筑混凝土型钢组合柱的施工技术分析

本文针对建筑混凝土型钢组合柱的施工技术应用要点,内容包括制作钢结构、预埋地脚螺栓、焊接型钢柱、吊装型钢梁、钢筋工程施工、模板工程安装、混凝土工程作业等,通过研究做好基础资料整理、梳理技术应用工序、加强材料质量管理、做好现场施工管理、完善施工管理队伍等注意事项,其目的在于积累施工技术应用经验,提高建筑工程施工结果的可靠性。

混凝土-型钢组合柱平面外计算长度的确定

以梁柱屈曲理论为依据推导出在无柱间支撑情况下混凝土-型钢组合柱的上段钢柱计算长度系数,并采用通用有限元程序对结果进行了校核。

型钢混凝土组合结构在结构优化设计中的应用

型钢混凝土组合结构是近年来在我国逐渐兴起的一种新的结构形式,同传统的钢筋混凝土结构与钢结构相比,型钢混凝土组合结构充分发挥了钢与混凝土两种材料的优点,在用钢量相同的条件下,构件的强度及延性均有所提高,增加了结构及构件的抗震性能,在日本等国家已广泛应用。我国是一个多地震国家,绝大多数地区为地震区,甚至位于高烈度区,到目前为止,我国采用型钢混凝土组合结构的建筑面积还不到建筑总面积的千分之一,因此在我国,推广型钢混凝土组合结构有着非常重要的现实意义。

PEC组合柱-型钢梁框架半刚性节点抗震性能试验及优化分析

为了获得H型钢部分包裹混凝土组合柱(PEC组合柱)-型钢梁框架半刚性节点各组成部件合理的耗能组合,以端板厚度、柱翼缘宽厚比及是否设置背垫板为变量参数,设计制作了6个PEC组合柱-型钢梁框架半刚性节点试件,并完成了低周往复荷载试验和试件相关参数有限元拓展分析。除未设置背垫板试件外,其他试件滞回曲线均呈现饱满的梭形,试件最终破坏特征表现为梁端翼缘严重屈曲而形成明显的塑性铰区,表现出良好的抗震性能。设置背垫板后,试件滞回曲线趋于饱满,表明合理的设置背垫板可明显提升节点转动刚度,约束效应突出。建议该类框架半刚性节点在未设置背垫板,柱翼缘宽厚比为8时,端板厚度宜取10~24mm;设置背垫板时,柱翼缘宽厚比为16时,当背垫板、端板厚度分别取12、24mm,此时既能实现“强柱弱梁”的抗震设计目标,同时组合件半刚性节点性能可得到充分发挥,耗能能力良好。

增强约束拼合式轻型钢-混凝土组合柱抗火性能试验研究

针对目前低层冷弯薄壁型钢房屋抗火性能较弱的特点,提出了一种应用于冷弯薄壁型钢承重结构体系的增强约束拼合式轻型钢-混凝土组合柱(以下简称“增强约束组合柱”)。通过对4个增强约束组合柱进行标准升温条件下的耐火性能试验,得到各组合柱的轴向位移、侧向位移、测点温度、耐火极限及破坏模式。建立了增强约束组合柱抗火分析模型,采用试验数据对模型进行了验证,进而对影响增强约束组合柱耐火性能的因素进行参数分析。结果表明:荷载比对增强约束组合柱耐火极限影响较大,荷载比越小,耐火极限越大,当荷载比取0.3~0.7时,组合柱耐火极限范围为30~105 min;具有增强约束作用的内置钢筋笼对提高组合柱耐火极限也有显著效果,增幅为69%;组合柱耐火极限随其截面尺寸增大而提高,随着铆钉间距增大而降低;对于采用铆钉的拼合截面,建议铆钉间距不宜大于100 mm。

钢骨混凝土偏压长柱受力性能试验研究

为了研究细长钢骨混凝土柱在偏心荷载作用下的性能,文章进行了10根钢骨混凝土偏心受压长柱的试验,主要变化参数为混凝土强度、试件长细比和荷载作用偏心距。主要研究了柱子的长细比、荷载作用的偏心距及混凝土强度对柱子承载力的影响。