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火灾下双钢管混凝土复合短柱的性能与承载力计算方法
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作者 杨青天 多飞 +2 位作者 张晋川 侯立群 陈适才 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期128-137,共10页
为研究双钢管混凝土复合短柱的耐火性能,建立了双钢管混凝土复合短柱精细化数值模型,在类似构件试验成果验证的基础上,开展其高温反应规律和耐火性能影响因素研究;全面分析了内管径厚比、外管径厚比、内外管直径比等参数的影响,以及不... 为研究双钢管混凝土复合短柱的耐火性能,建立了双钢管混凝土复合短柱精细化数值模型,在类似构件试验成果验证的基础上,开展其高温反应规律和耐火性能影响因素研究;全面分析了内管径厚比、外管径厚比、内外管直径比等参数的影响,以及不同截面组合形式(内圆外圆、内方外圆和内圆外方)双钢管混凝土短柱的耐火极限。基于热传导分析理论推导双钢管混凝土短柱截面的温度场分布公式,并根据有限元模拟结果对公式进行修正;最后基于温度等效原理进一步提出了火灾条件下双钢管混凝土短柱截面温度场的简化计算公式和承载力计算方法。结果表明:双钢管混凝土复合短柱具有较好的耐火性能,在直径不变时增大内钢管的厚度以及在厚度不变时增加内钢管的直径都有利于耐火极限的提高;在荷载作用和含钢率相同的条件下,不同截面组合形式的双钢管混凝土短柱耐火极限相差不大,但总体上双圆钢管混凝土短柱的耐火性能偏优;提出的温度场简化计算公式和基于等效温度的承载力计算方法与有限元结果相对误差都在15%以内。 展开更多
关键词 双钢管混凝土复合短柱 温度场 耐火极限 简化计算公式 承载力
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钢管混凝土复合短柱轴压性能试验研究 被引量:8
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作者 陈宝春 晏巧玲 薛建阳 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期82-91,共10页
钢管混凝土复合柱由钢管混凝土柱肢和钢筋混凝土联接板组成。以柱肢钢管壁厚和联接板厚度为试验参数,对7个复合短柱试件进行轴压性能试验研究,同时进行了与复合柱试件组成相对应的4个钢管混凝土柱构件和3个钢筋混凝土板构件的轴压试验... 钢管混凝土复合柱由钢管混凝土柱肢和钢筋混凝土联接板组成。以柱肢钢管壁厚和联接板厚度为试验参数,对7个复合短柱试件进行轴压性能试验研究,同时进行了与复合柱试件组成相对应的4个钢管混凝土柱构件和3个钢筋混凝土板构件的轴压试验。研究复合短柱在轴压荷载作用下的破坏模式和荷载-位移曲线,对比分析试件与对应构件的荷载-应变曲线,研究柱肢钢管壁厚和联接板厚度对复合短柱轴压承载力的影响。试验结果表明:轴压复合短柱受力全过程分为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性发展阶段;轴压复合短柱的破坏特征为钢筋混凝土联接板混凝土压碎,此时钢管混凝土柱肢的受力状态与对应的钢管混凝土构件的受力状态不同,钢管混凝土柱肢并没有充分发挥其自身的承载能力;在复合短柱的轴压承载力计算中应引入柱肢承载力折减系数,该系数与柱肢套箍系数相关;通过对现有的钢管混凝土轴压短柱的试验数据进行回归分析,拟合得到柱肢承载力折减系数的经验计算公式;按照建议方法计算得到的复合短柱的轴压承载力与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 复合短柱 钢管混凝土 钢筋混凝土联接板 静力试验 轴压承载力 折减系数
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内圆外方复合钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究 被引量:10
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作者 张扬 钱稼茹 +1 位作者 纪晓东 曹万林 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期40-46,共7页
为研究内圆外方复合钢管混凝土柱的轴压承载力,完成了10个试件的轴心受压试验。试验结果表明:达到峰值承载力时,方钢管纵向已屈服、横向尚未屈服;试件的破坏形态为方钢管向外鼓曲、沿纵向局部撕裂,方钢管与圆钢管之间的混凝土已经酥松... 为研究内圆外方复合钢管混凝土柱的轴压承载力,完成了10个试件的轴心受压试验。试验结果表明:达到峰值承载力时,方钢管纵向已屈服、横向尚未屈服;试件的破坏形态为方钢管向外鼓曲、沿纵向局部撕裂,方钢管与圆钢管之间的混凝土已经酥松、局部压碎;大部分试件即使纵向平均压应变达到0.11,尚能承担不小于其峰值承载力70%的轴力;压缩刚度的计算值平均为实测值的83.6%。采用钢管仅提供轴压承载力、不提供横向约束的假定计算得到的试件的轴压承载力,与试验结果符合最好。 展开更多
关键词 内圆外方复合钢管混凝土 轴心受压试验 约束 轴压承载力
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内圆外方复合钢管高强混凝土短柱受压承载力计算 被引量:4
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作者 张兆强 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2019年第2期44-47,共4页
采用统一强度理论对内圆外方复合钢管高强混凝土短柱的受压承载力进行了理论分析,考虑了内、外两层钢管对内层混凝土的双重约束作用以及中间主应力和偏心距的影响,分别推导得出了内圆外方复合钢管高强混凝土短柱轴心受压、偏心受压极限... 采用统一强度理论对内圆外方复合钢管高强混凝土短柱的受压承载力进行了理论分析,考虑了内、外两层钢管对内层混凝土的双重约束作用以及中间主应力和偏心距的影响,分别推导得出了内圆外方复合钢管高强混凝土短柱轴心受压、偏心受压极限承载力计算公式。通过与相关文献资料试验实测数据进行对比,验证了公式的可行性和正确性,分析结果表明,内、外钢管对于其轴压极限承载力的主要贡献是对混凝土提供了约束作用,而不是自身的轴向承载贡献,研究成果可为工程实践提供参考。 展开更多
关键词 统一强度理论 复合钢管高强混凝土 受压承载力计算
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FRP管与钢管复合混凝土短柱的轴压性能研究 被引量:1
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作者 韩俊强 《钢结构》 北大核心 2016年第12期44-46,68,共4页
轴压性能是衡量FRP管与钢管复合混凝土柱的一项基本性能指标。通过6根FRP管钢管复合混凝土组合短柱的轴压试验,研究了夹层混凝土的类型和厚度、加载方式对轴压性能的影响,并利用有限元软件ANSYS对试验结果进行了验证。研究结果表明,全... 轴压性能是衡量FRP管与钢管复合混凝土柱的一项基本性能指标。通过6根FRP管钢管复合混凝土组合短柱的轴压试验,研究了夹层混凝土的类型和厚度、加载方式对轴压性能的影响,并利用有限元软件ANSYS对试验结果进行了验证。研究结果表明,全截面加载和核心加载两种加载方式下,夹层混凝土类型对组合短柱轴压性能的影响均不明显。全截面加载时,FRP管与钢管工作协同性能最好;夹层混凝土厚度较大的试件的承载力与延性性能较好;核心加载时,夹层混凝土厚度大的试件延性较好,但承载力较差。 展开更多
关键词 FRP管与钢管 复合混凝土 加载方式 轴压性能
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轴压纤维增强复合材料-型钢-混凝土组合短柱的力学性能 被引量:2
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作者 张云峰 于雪松 陈佳楠 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2017年第4期285-291,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(FRP)-型钢-混凝土组合 管壁厚度 轴压 承载力
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轴心受压复合方箍短柱正截面承载力的计算
7
作者 袁保禄 魏国荣 《上海应用技术学院学报(自然科学版)》 2005年第3期162-164,共3页
通过实验数据的分析,提出了轴心受压复合方箍短柱正截面承载力的计算公式并给出了配箍特征值与箍筋间距的关系,具有一定的实用价值。
关键词 复合方箍 配箍特征值 体配箍率 约束砼强度
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箍筋尺寸对复合约束短柱的轴压性能影响分析
8
作者 吕涛 《中国科技纵横》 2023年第7期83-85,共3页
为分析不同箍筋尺寸对内置方形箍筋的复合约束短柱轴压力学性能的影响,采用大型有限元分析软件对复合约束短柱进行了建模分析,研究了箍筋参数对短柱破坏模式、承载能力和延性等力学性能的影响,研究结果表明,提高箍筋直径和内置钢筋笼的... 为分析不同箍筋尺寸对内置方形箍筋的复合约束短柱轴压力学性能的影响,采用大型有限元分析软件对复合约束短柱进行了建模分析,研究了箍筋参数对短柱破坏模式、承载能力和延性等力学性能的影响,研究结果表明,提高箍筋直径和内置钢筋笼的边长对短柱的破坏现象影响较小,但能有效提高短柱的复合约束作用,进而提高短柱的承载能力和延性。 展开更多
关键词 复合约束 轴压力学性能 钢筋笼尺寸 有限元模拟
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综合工艺复合地基测试与应用
9
作者 李伟 王明恕 王凤池 《西部探矿工程》 CAS 2004年第3期53-55,共3页
分析了两种综合工艺复合地基的优越性 ,又讨论了刚性楔型短桩复合地基 ,并与柱型短桩复合地基作了比较 。
关键词 综合工艺复合地基 爆扩挤密 强夯法 刚性楔型复合地基 复合地基 地基测试
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钢管混凝土复合轴压短柱柱肢承载力折减系数 被引量:3
10
作者 晏巧玲 陈宝春 薛建阳 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期294-300,共7页
钢管混凝土复合柱(简称"复合柱")是以钢管混凝土为柱肢、以钢筋混凝土板为缀板的新型组合柱。复合轴压短柱以缀板压碎为破坏特征,钢管混凝土柱肢没有达到其自身的承载力。因此,在复合短柱的轴压承载力叠加计算时,钢管混凝土... 钢管混凝土复合柱(简称"复合柱")是以钢管混凝土为柱肢、以钢筋混凝土板为缀板的新型组合柱。复合轴压短柱以缀板压碎为破坏特征,钢管混凝土柱肢没有达到其自身的承载力。因此,在复合短柱的轴压承载力叠加计算时,钢管混凝土柱肢的承载力应进行折减。本文采用有限元分析方法,通过变形协调条件,得到缀板压碎时,钢管混凝土柱肢分担的荷载,将其与其承载力的比值定义为柱肢承载力折减系数。讨论了选取不同理论计算钢管混凝土柱肢承载力时应采用的折减系数值及其受套箍系数影响的规律。分析结果表明,当采用统一理论计算钢管混凝土柱肢承载力时,对应的柱肢承载力折减系数趋于一个定值;而采用极限平衡理论计算时,折减系数随着套箍系数的增大而减小,折减系数与套箍系数之间的关系可通过简单的线性拟合得到。 展开更多
关键词 钢管混凝土 复合短柱 轴压承载力 折减系数
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复合钢管高强混凝土短柱轴心受压性能试验与分析 被引量:47
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作者 钱稼茹 张扬 +1 位作者 纪晓东 曹万林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期162-169,共8页
为研究外方内圆复合钢管高强混凝土短柱轴心受压性能,完成了三组共23个试件的轴压试验和典型试件的非线性有限元分析。试验结果表明:各试件的破坏形态基本相同,为方钢管向外鼓曲,方钢管与圆钢管之间的混凝土酥松、局部压碎;试验结束时,... 为研究外方内圆复合钢管高强混凝土短柱轴心受压性能,完成了三组共23个试件的轴压试验和典型试件的非线性有限元分析。试验结果表明:各试件的破坏形态基本相同,为方钢管向外鼓曲,方钢管与圆钢管之间的混凝土酥松、局部压碎;试验结束时,试件纵向应变达到0.09~0.11,尚能承担约70%的峰值竖向力;按文献[8]有关公式计算得到的试件压缩刚度平均值为实测值的83.6%;采用圆钢管对其管内混凝土提供约束,方钢管对混凝土不提供约束、但提供轴压承载力的计算假定,试件轴心受压承载力计算值与试验值吻合良好;非线性有限元计算得到的竖向力-纵向应变曲线及破坏过程与试验结果符合较好。 展开更多
关键词 复合钢管高强混凝土 轴心受压试验 非线性有限元分析 轴压承载力
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圆CFRP-钢复合管约束高强混凝土短柱轴压试验研究 被引量:13
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作者 郭莹 许天祥 刘界鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期124-131,共8页
为研究圆CFRP-钢复合管约束高强混凝土短柱轴压受力性能,进行了6个CFRP-钢复合管约束高强混凝土(CFRPsteel composite tubed high-strength concrete,C-STC)柱和2个CFRP约束高强混凝土(CFRP-confined high-strength concrete,CC)柱、1... 为研究圆CFRP-钢复合管约束高强混凝土短柱轴压受力性能,进行了6个CFRP-钢复合管约束高强混凝土(CFRPsteel composite tubed high-strength concrete,C-STC)柱和2个CFRP约束高强混凝土(CFRP-confined high-strength concrete,CC)柱、1个钢管约束高强混凝土(steel tubed high-strength concrete,STC)柱对比试件的轴压试验研究,得到了试件轴向荷载-位移曲线和CFRP及钢管的应变。结果表明:C-STC柱在轴压荷载作用下发生剪切破坏;约束模式对其前期刚度影响较小,相同CFRP层数的C-STC柱和CC柱的荷载-位移曲线第二线性段斜率近似相等;随着CFRP层数增多,短柱承载力和变形能力均能得到提高;钢管应力分析表明,STC柱钢管在峰值荷载附近屈服,C-STC柱钢管约在荷载-位移曲线第二线性段起点处屈服,钢材强度得到充分发挥。结合试验结果对已有文献中约束混凝土强度计算模型进行验证,并给出了建议的CSTC柱承载力计算式。 展开更多
关键词 CFRP-钢复合管约束混凝土 高强混凝土 轴压试验 承载力
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Evaluation of Current Design Practices on Estimation of Axial Capacity of Concrete Encased Steel Composite Stub Columns: A Review
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作者 Amiya Kumar Samanta Amit Paul 《Journal of Civil Engineering and Architecture》 2013年第9期1080-1091,共12页
This paper presents the design assessment of concrete encased I-sections composite column based approaches given in Eurocode, ACI Code, BS Code and AISC-LRFD. This study includes comparison of various design parameter... This paper presents the design assessment of concrete encased I-sections composite column based approaches given in Eurocode, ACI Code, BS Code and AISC-LRFD. This study includes comparison of various design parameters and evaluation of design strength based on the procedures predicted in the various codes of practices. A practical example has been assumed and calculation has been shown to evaluate their potentiality in understanding in predicting the potentiality of various procedures. The obtained results based on the methods varies widely, because of the different design considerations adopted by the different codes. As such, they have hardly considered the effect of confinement of the concrete due to the presence of longitudinal reinforcements as well as lateral ties. The study has attempted to throw light on critical review and their potentiality in assessing the strength of such concrete encased composite column under purely axial loads. 展开更多
关键词 Concrete encased structural steel composite column design philosophy.
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