CFRP约束方钢管混凝土轴压短柱的静力性能研究

进行16个CFRP约束方钢管混凝土轴压短柱的静力试验。试验结果表明,试件的破坏属于强度破坏,CFRP延缓了钢管的屈曲,受约束混凝土具有良好的塑性填充性能,CFRP的增加和混凝土强度等级的提高可以提高试件的承载力和刚度。钢管与CFRP可以协同工作。试件的荷载-应变曲线可以分为弹性阶段、弹塑性阶段和下降段。给出受约束混凝土的应力-应变表达式,模拟试件的荷载-应变曲线和变形模态,计算结果与试验结果吻合良好。

内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的力学性能

为了研究内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱在生命周期内的受力机理,利用有限元软件ABAQUS建立该类短柱的计算模型,并与已有的相关试验结果进行对比。模型中将钢管初应力和长期荷载作为生命周期内的主要因素进行考虑,分析了内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱生命周期内的荷载-变形全过程曲线、跨中截面各部件纵向应力分布和钢材与混凝土之间的相互作用力;考察了初应力系数、长期荷载比和含钢率对构件承载力和变形的影响规律。结果表明:考虑钢管初应力和长期荷载作用的内配型钢矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力与一次加载情况下相比变化不明显,但极限承载力对应的纵向应变增长84.2%;在长期持荷阶段,核心混凝土发生卸载现象,其承担的荷载下降了30%左右,再加载阶段又继续承载;钢管与混凝土之间的接触应力在中截面处最大,沿构件长度方向逐渐向两端减小;随着钢管含钢率增大,构件极限承载力增大,变形减小,而型钢含钢率对构件变形影响较小;随着初应力系数和长期荷载比的增大,构件纵向变形增大。

薄壁圆钢管混凝土轴压短柱的极限承载力

针对8根内填两种不同强度混凝土的薄壁钢管混凝土轴压短柱进行试验,通过试验数据的回归分析,提出了薄壁钢管混凝土轴压短柱的极限抗压承载力的实用计算公式,探讨了短柱的径厚比、混凝土强度等级、含钢率等因素对其受力性能的影响。

方钢管混凝土轴压短柱在短期一次静载下的基本性能研究

本文通过对14根空方钢管和51根方钢管混凝土构件的试验研究,分析了宽厚比从12.7～147.1各种构件的工作过程和约束机理,建立了方钢管混凝土轴压短柱的破坏条件。利用大挠度理论分析了管壁的挠曲规律,继而导出了方钢管混凝土轴压短柱的承载能力公式。最后,对方钢管混凝土轴压短柱进行了有限元弹性分析,结果说明本文的承载能力分析所采用的部分假设是可行的.

单肢钢管混凝土轴压短柱的稳定承载力探讨

通过建立有限元ANSYS模型,与大量实验数据相对比,研究不同影响因素对其极限承载力影响的变化规律,并最终推导单肢钢管混凝土轴压短柱稳定承载力计算公式,以期为钢管混凝土结构工程设计提供指导。

单肢钢管混凝土轴压短柱的稳定承载力研究

通过建立有限元ANSYS模型,与大量实验数据相对比,研究不同影响因素对其极限承载力影响的变化规律,并最终推导单肢钢管混凝土轴压短柱稳定承载力计算公式,以期为钢管混凝土结构工程设计提供指导。

混凝土轴压短柱在建筑中的承载力分析

混凝土轴压短柱作为一种工作性能改进的钢管混凝土构件，在建筑工程建设中的应用范围日渐扩大，对该构件的研究变得更为迫切。本文对钢管混凝土轴压短柱进行了分析，分别从本构关系模型和承载力分析两个方面研究，推导出了钢管混凝土轴压短柱的承载力公式，对于建筑施工有着重大的意义。

热成型不锈钢圆管混凝土轴压短柱受力性能试验研究

对热成型不锈钢圆管混凝土短柱在轴向压力作用下的承载性能进行试验研究,试验主要参数为混凝土强度(C30和C40)、不锈钢管壁厚t(0.9 mm、1.0 mm和1.2 mm)和试件的高径比λ(3.0、3.5、4.0),试验观测了不锈钢圆管混凝土短柱在轴向压力作用下的破坏现象、试件荷载-轴向变形曲线、荷载-环向应变曲线、荷载-轴向应变曲线等。根据试验的破坏现象,将试件分为5种破坏模式,并分析了不锈钢管壁厚t和试件的高径比λ对试件的承载力、延性、刚度的影响。分析结果表明:试件在屈服后表现出明显的承载力提高;随着钢管壁厚的增加,试件的受压承载力、延性及刚度均有所提高;随着试件高径比增大,试件的延性增大,刚度降低;试件的受压承载力在高径比3.5时最大,4.0时次之,3.0时最小。与普通钢管混凝土相比,不锈钢管混凝土约束放大系数有一定的提高。

基于正则化理论的钢管混凝土轴压短柱极限承载力分析模型

基于正则化理论,通过添加1个正则化因子,结合多项式回归模型,本文构造了正则化的钢管混凝土轴压短柱极限承载力分析模型。证明了存在正则因子,使多项式回归模型中信息矩阵的条件数可以降低到一定值,给出了计算公式。大量试验数据分析表明,新的正则化钢管混凝土轴压短柱极限承载力分析模型可改善多项式回归模型中信息矩阵的病态程度,避免由于信息矩阵的严重病态而导致矩阵求逆计算的失败,且正则化的分析模型与试验数据具有更小的拟合误差。

圆FRP-混凝土-碳素钢管轴压短柱试验研究及有限元模拟

对9根圆FRP-混凝土-碳素钢管短柱开展了轴压试验,构件仅改变外包FRP层数。经过试验,获得了构件的整体破坏模态和载荷-位移曲线。通过ABAQUS对构件展开模拟,首先仅改变构件外包FRP的层数,模拟的结果与轴压结果吻合得较好。分析结果表明,所有构件均表现出脆性破坏性质,在试验范围内随着构件FRP层数的增加,其极限载荷大幅增大;载荷-位移曲线均具有弹性段、弹塑性段和下降段。端板对构件极限载荷的作用不大,但对构件的最后破坏部位有极大影响。接着又通过建模分别分析了空心率、混凝土的强度级别和内管径厚比对构件极限载荷的作用。只改变构件的单一因素,通过分析可知:当空心率增长时,构件极限载荷逐渐减小;当混凝土的强度级别增长时,构件极限载荷呈较小增长趋势;当内管径厚比增加时,构件极限载荷缓慢降低。通过对比可得FRP层数对构件极限荷载的影响最大,内管径厚比的影响最小。