空间钢构架混凝土梁斜截面受剪性能分析

由角钢和缀板焊接而成的空间钢构架替代传统绑扎钢筋骨架形成空间钢构架混凝土结构构件。为进一步研究空间钢构架混凝土梁的斜截面受剪性能,采用Abaqus软件,建立空间钢构架混凝土梁斜截面受剪性能的有限元分析模型,并对空间钢构架混凝土梁斜截面受剪性能进行模拟分析。分析结果表明,空间钢构架对混凝土梁的斜截面受剪承载力有利,随着剪跨比的减小、配箍特征值的增大其斜截面受剪承载力提高。基于已有的试验研究和模拟分析,采用极限平衡原理,考虑空间钢构架的有利作用,建立空间钢构架混凝土梁抗剪承载力的计算公式,公式的计算值与试验值吻合较好,可以作为空间钢构架混凝土梁斜截面受剪承载力计算公式。

空间钢构架—钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法

为了研究新型空间钢构架—钢管混凝土短柱的轴压极限承载力的计算方法,分析了空间钢构架—钢管混凝土轴压短柱的约束作用机理,在已有试验研究和有限元非线性分析的基础上,采用叠加法并考虑空间钢构架对钢管外混凝土的约束作用和钢管对核心混凝土的约束作用,建立了空间钢构架—钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式,其计算值与试验值符合较好,可以较好地计算空间钢构架—钢管混凝土短柱的轴压极限承载力。

空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能有限元分析

在空间钢构架混凝土柱中埋钢管形成空间钢构架—钢管混凝土柱。为了探索空间钢构架—钢管混凝土柱的受力性能,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能的非线性有限元分析模型,分析了轴压比、内埋钢管混凝土的套箍指标、外部空间钢构架的角钢肢长、缀条间距、缀条宽度等参数对空间钢构架—钢管混凝土柱受力性能的影响。分析表明:空间钢构架—钢管混凝土柱有很好的延性和较高的承载力,轴压比、外部空间钢构架混凝土的套箍系数和内埋钢管混凝土的套箍指标是影响组合柱延性和承载力的主要因素,轴压比减小、空间钢构架混凝土套箍系数增大和钢管混凝土套箍指标减小都有利于试件承载力的提高。这些结论为空间钢构架—钢管混凝土柱的工程应用提供了技术依据。

空间钢构架混凝土柱受力性能的有限元分析

基于ABAQUS有限元分析软件建立了空间钢构架混凝土柱受力性能的非线性分析模型,对空间钢构架混凝土柱受力性能进行了分析,将分析得到的荷载和位移曲线与试验所得的曲线进行比较,经检验两者基本吻合。在此基础上,分析了轴压比、配钢率等参数对空间钢构架混凝土柱受力性能的影响,得到了一些有益的建议可供工程应用时参考。

空间钢构架—方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算

空间钢构架—钢管混凝土柱是一种新型组合柱,钢管内、外混凝土具有一定的约束作用,这种双重约束作用的特征能够有效地提高柱子的承载力和变形能力。为了研究这种新型组合柱的偏心受压承载能力的计算方法,进行了空间钢构架—方钢管混凝土柱的约束机理分析,在此基础上,考虑混凝土的双重约束作用,建立了两种不同计算模型的空间钢构架—方钢管混凝土短柱偏心受压承载力的计算公式。分析表明:采用这两种不同计算模型建立的计算公式具有较好的精度,均可作为空间钢构架—方钢管混凝土短柱偏心受压承载力计算公式,为这种新型组合柱的实际工程应用提供了技术依据。

空间钢构架高强混凝土约束机理的试验研究

为了进一步探讨空间钢构架对核心高强混凝土的约束机理,以空间钢构架角钢净距、缀条宽度和缀条间距等为设计参数,进行了7个空间钢构架高强混凝土短柱试件在轴向荷载作用下的试验研究。在试验分析的基础上,分析了空间钢构架约束高强混凝土的机理,并对Mander约束本构模型进行修正,提出了空间钢构架约束高强混凝土的本构关系模型。分析表明:轴向荷载作用下,空间钢构架高强混凝土柱破坏始于纵向弦杆(角钢)抗压屈服,峰值荷载时,缀条达到抗拉屈服强度和角钢被压曲,试件具有较高的承载力和变形性能;空间钢构架高强混凝土短柱的轴压承载力大致随着空间钢构架混凝土约束综合影响系数的增大呈线性关系提高。用建议的本构关系对空间钢构架约束高强混凝土短柱荷载—位移曲线分析表明,计算曲线与试验曲线吻合较好。

空间钢构架混凝土L形柱的非线性有限元分析

通过ABAQUS有限元分析程序对空间钢构架混凝土L形柱受力性能的非线性分析,分析比较了配筋形式、轴压比、混凝土强度等级以及加载角等因素对空间钢构架混凝土L形柱承载力和变形能力的影响,供工程设计参考.

内埋空间钢构架方形钢管混凝土短柱轴压承载力计算

空间钢构架对核心混凝土以及方形钢管对空间钢构架外混凝土具有约束作用,这种双重约束作用可以有效地提高内埋空间钢构架钢管混凝土组合柱的承载力和变形性能,为了进一步探索内埋空间钢构架方形钢管混凝土组合短柱的轴压承载力的计算方法,在试验研究和有限元模拟分析的基础上,分析了内埋空间钢构架方形钢管混凝土短柱的混凝土约束机理。在此基础上,提出了两种不同计算模型的内埋空间钢构架方形钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,分析表明,公式计算值与试验值吻合较好,可以用来计算这种新型组合柱的轴压承载力,为这种组合柱的推广应用提供了技术依据。

考虑约束作用的空间钢构架混凝土梁柱节点域受剪承载力分析

在分析影响空间钢构架约束作用主要因素的基础上,采用有效约束系数ke,综合考虑空间钢构架对梁柱节点域混凝土的约束作用。在分析已有试验结果的基础上,提出了空间钢构架约束混凝土的抗压强度fcc的计算公式。根据空间钢构架混凝土梁柱节点试验结果,提出了考虑约束作用的空间钢构架混凝土梁柱节点域受剪承载力Vu的计算公式,计算值和试验值吻合较好,为这种新颖梁柱节点的工程应用提供依据。

内埋空间钢构架圆形钢管混凝土柱轴压性能分析

为了改善圆形钢管混凝土柱的受力性能,在圆钢管混凝土中内埋空间钢构架形成一种新型的双约束混凝土组合柱。为了进一步探究这种双约束组合柱的轴压性能,在试验研究的基础上,采用ABAQUS软件建立内埋空间钢构架圆形钢管混凝土轴压短柱非线性有限元模型,其计算值与试验值吻合较好。在此基础上,以影响内埋空间钢构架圆形钢管混凝土短柱轴压性能的因素为参数,对这种新型组合柱的轴压性能进行模拟分析。分析表明:内埋空间钢构架圆钢管混凝土短柱有较高的承载力和变形能力,外部钢管套箍指标和内部空间钢构架的约束影响系数是影响这种新型组合柱轴压性能的主要因素。

空间钢构架-钢管混凝土组合柱偏心受压性能的有限元分析

在空间钢构架混凝土柱中,内埋圆形钢管形成空间钢构架-钢管混凝土组合柱.为了探索该新型组合柱的偏心受压性能,在试验研究基础上,采用ABAQUS有限元分析软件,建立空间钢构架-钢管混凝土组合柱偏心受压性能的非线性有限元模型,在模型验证基础上,考虑钢管混凝土套箍指标、空间钢构架混凝土约束影响系数、偏心距等参数,对组合柱偏心受压性能进行模拟分析.结果表明,随着空间钢构架弦杆配筋率、空间钢构架混凝土约束影响系数、内埋钢管配骨率、内埋钢管混凝土套箍指标等增大,组合柱偏心受压承载力提高,且小偏心受压时其提高幅度要比大偏心受压时显著.

钢管-空间钢构架混凝土短柱轴压性能分析

利用ABAQUS有限元软件建立了内埋圆形钢管空间钢构架混凝土轴压短柱的非线性有限元模型,分析了外侧钢骨形式、空间钢构架的角钢肢长、缀条间距、混凝土强度等级、钢管的径厚比等参数对内埋圆形钢管空间钢构架混凝土轴压短柱受力性能的影响。研究表明,内埋圆形钢管空间钢构架混凝土柱的轴压承载力主要与内部钢管混凝土的套箍指标及空间钢构架混凝土的约束影响系数有关,且大致呈线性关系。

空间钢构架混凝土梁受弯性能的非线性全过程分析

为研究空间钢构架混凝土梁受弯性能,应用5根空间钢构架混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁进行了对比试验,分析了空间钢构架混凝土梁的弯矩-曲率关系。提出了空间钢构架混凝土梁非线性全过程分析模式,编制FORTRAN计算程序,对空间钢构架混凝土梁的弯矩-曲率关系进行了模拟分析,并与试验结果进行对比,计算结果与试验结果吻合良好,表明所提出的非线性全过程分析方法可以模拟空间钢构架混凝土梁的截面受力全过程。

内埋圆形钢管空间钢构架混凝土短柱轴压承载力计算

为研究内埋圆形钢管空间钢构架混凝土短柱的轴压承载力,探索这种组合柱混凝土的约束机理,建立了轴压承载力与内埋钢管混凝土套箍指标ξ1和外部空间钢构架混凝土约束系数ξ2之间的关系.同时,考虑钢管对核心混凝土的侧向约束作用,以及空间钢构架对钢管外混凝土的侧向约束作用,建立了内埋圆形钢管空间钢构架混凝土短柱轴压承载力计算公式.试验结果表明,该文公式较好地反映了组合柱各部分的相互作用关系,可用于内埋圆形钢管空间钢构架混凝土短柱的轴压承载力计算.

双空间钢构架混凝土组合柱复合受扭性能试验研究

双空间钢构架混凝土柱是在空间钢构架混凝土柱中内埋空间钢构架所形成的组合柱,是一种新型的钢-混凝土组合柱。为了研究这种新型钢-混凝土组合柱在轴力、弯矩、剪力和扭矩复合作用下的受扭性能,以轴压比、内侧和外侧空间钢构架缀条的体积配箍率等为设计参数,进行6根双空间钢构架混凝土组合柱试件在轴力、弯矩、剪力和扭矩复合作用下的静力试验,对双空间钢构架混凝土柱在复合受扭作用下的破坏形态、开裂扭矩、扭矩-扭率曲线等受扭性能进行分析。结果表明,双空间钢构架混凝土组合柱具有较高的抗扭承载力和抗扭转能力。其他条件相同,双空间钢构架混凝土柱在复合受扭作用下承受的扭矩及相应的扭转角随着轴压比的增大而提高,随着内侧或外侧空间钢构架的体积配箍率的提高而增大。基于试验研究提出了双空间钢构架混凝土复合受扭柱的开裂扭矩的计算公式,可以用来预测试件的开裂扭矩。

空间钢构架混凝土连续梁的弯矩重分布性能

为研究空间钢构架混凝土连续梁的弯矩重分布性能,采用ABAQUS软件,建立了空间钢构架混凝土连续梁的有限元分析模型。在有限元模型可行性验证的基础上,探讨了支座弯矩调幅系数和配箍特征值对空间钢构架混凝土连续梁弯矩重分布性能的影响规律。分析结果表明:在支座弯矩调幅系数一定时,随着配箍特征值的增大,连续梁竖向集中峰值荷载相应提高,且支座弯矩调幅系数越小,配箍特征值的影响就越大。在分析基础上提出空间钢构架混凝土连续梁弯矩调幅系数的建议取值,可供工程设计人员参考。

圆形钢管-空间钢构架混凝土组合柱偏心受压性能试验研究

为了进一步研究圆形钢管-空间钢构架混凝土组合柱的偏心受压性能,进行了8个圆形钢管-空间钢构架混凝土组合柱的偏心受压试件和1个轴心受压试件的静力试验,探讨了偏心距、空间钢构架缀条间距、钢管径厚比等参数对圆形钢管-空间钢构架混凝土组合柱偏心受压性能的影响规律。试验结果表明,偏心受压组合柱的截面应变基本符合平截面假定;在其他条件相同时,随着偏心距的增大,组合柱的偏心受压承载力降低;组合柱的偏心受压承载力与空间钢构架混凝土约束影响系数、钢管混凝土套箍指标有关,大体上呈线性关系。

内埋空间钢构架-方钢管混凝土组合短柱偏心受压承载力计算

为了改善方形钢管混凝土柱的受压性能,在方形钢管混凝土柱中内埋空间钢构架,形成内埋空间钢构架-方形钢管混凝土组合柱,该组合柱具有更好的受压性能和变性能力。为了研究这种新型组合短柱的偏心受压承载力的计算方法,在试验研究的基础上,建立了有限元模型。有限元模拟结果表明:该组合短柱的偏心受压承载力可以由空间钢构架混凝土短柱偏心受压承载力和中空方钢管混凝土短柱偏心受压承载力叠加得到。由此建立了该组合短柱偏心受压承载力的计算公式,并通过分析对比,验证了该计算公式的可行性。

空间钢构架混凝土组合柱偏心受压N_u-M_u方程

空间钢构架混凝土柱是一种新型的组合柱,空间钢构架对核心混凝土的约束作用,能有效提高组合柱的承载力和变形能力。为了研究这种组合柱的偏压承载力计算方法,进行了空间钢构架混凝土组合柱的约束机理分析。在此基础上,考虑空间钢构架对核心混凝土的强度提高,建立了空间钢构架混凝土短柱偏心受压Nu-Mu方程,计算值与试验值较吻合,这为今后该类构件在工程中的应用提供了参考。

空间钢构架混凝土梁纯扭性能的有限元模拟分析

为进一步研究空间钢构架混凝土梁的纯扭性能,在已有试验的基础上,以空间钢构架抗扭弦杆配钢特征值、空间钢构架抗扭腹杆配箍特征值以及空间钢构架的配筋强度比等为参数,进行了32根空间钢构架混凝土梁和一根普通钢筋混凝土梁,以及一根设置斜缀条的空间钢构架混凝土梁有限元模拟分析。研究结果表明,空间钢构架混凝土梁较普通钢筋混凝土梁具有较好的纯扭性能,其极限扭矩与空间钢构架抗扭弦杆配钢特征值、空间钢构架抗扭腹杆配箍特征值成正比,另外,增设斜缀条可大幅度提升空间钢构架混凝土梁的纯扭性能。在试验研究和有限元计算结果的基础上,建立空间钢构架混凝土梁抗扭承载能力计算公式,公式计算结果与试验值和模拟值吻合较好,为空间钢构架混凝土梁的工程应用提供技术支撑。