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%。

火灾后等肢L形型钢混凝土柱偏心受压力学性能试验研究

为研究火灾后等肢L形型钢混凝土柱的力学性能,对4根受火后试件和1根未受火对比试件进行静力加载试验,火灾试验采用ISO834标准升温过程曲线。考虑加载偏心距对试件力学性能的影响。通过试验,得到试件破坏形态以及极限承载力、截面平均应变分布、柱中侧向位移曲线、荷载-滑移曲线和截面特性。研究表明:(1)两面受火1小时的等肢L形型钢混凝土柱仍然具有较高的竖向承载能力;(2)通过空腹式配钢形式与合理的腹杆布置能够保证型钢与混凝土的协同工作能力,平均应变平截面假定仍适用于火灾后等肢L形型钢混凝土柱的分析中;(3)火灾后异形柱截面抗弯能力随着轴力的增加先增大后减小。

火灾后等肢L形型钢混凝土异形柱双向偏心受压力学性能研究

为了研究火灾后L形型钢混凝土柱双向偏心受压力学性能,进行受火1小时后4根等肢L形型钢混凝土柱的常温静力加载试验,分析双向受压情况下不同加载偏心距对型钢混凝土异形柱受压承载力的影响.记录其破坏过程及破坏形态,分析其破坏机理.对试验异形柱的极限承载力、混凝土型钢应力应变曲线、柱中侧向位移曲线、混凝土与型钢之间的粘结滑移曲线进行了讨论.试验结果表明:(1)型钢混凝土异形柱与钢筋混凝土柱受压破坏机理相同,破坏形态类似.随着偏心距的增大,试件由受压破坏转变为受拉破坏.承载力也随之降低;(2)桁架式钢骨架以及腹杆能够使混凝土与型钢较好的协同工作,保证异形柱整体工作性能.平均应变平截面假定仍适用于火灾后等肢L形型钢混凝土柱的分析中;(3)异形柱在进行双向受压情况下,试件发生双向弯曲,两侧位移基本相同.

L形型钢混凝土柱小偏心压弯性能的研究

L形型钢混凝土柱在实际工程中具有良好的应用前景.对于这一新的结构形式,目前尚未有成熟的研究资料.用ANSYS程序模拟L形型钢混凝土柱在小偏心力作用下的压弯性能,分析加载位置和含钢率两因素对承载力的影响.为进一步分析型钢与混凝土之间粘结滑移特性,建立矩形柱模型做参考.比较不考虑滑移与考虑滑移的L形型钢混凝土柱的模拟结果,表明数值模拟中滑移是不容忽视的.

L形型钢混凝土柱火灾后抗震性能试验研究

轴压比、剪跨比、腹杆间距是影响异形柱结构抗震设计的重要因素。对8根不同参数的L形型钢混凝土柱进行了低周反复试验,试验表明:受火后试件的屈服荷载、极限荷载以及位移延性均减小;增加轴压比提高了试件的极限荷载和刚度,使得裂缝发展受到抑制,破坏形态由弯剪破坏逐渐向剪切破坏转变;随着剪跨比的增加,试件的屈服荷载、极限荷载以及弹性工作阶段的刚度均呈现下降趋势;腹杆间距增加使得破坏时钢筋充分屈服,延性明显提高。

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。