钢筋混凝土不等肢L形单向偏心受压柱参数分析

本文运用了ABAQUS有限元软件,设计了14个有限元试件进行参数分析,具体分析了钢筋混凝土不等肢L形单向偏心受压柱的承载力及变形能力受混凝土强度、纵筋配筋率、偏心率等因素的影响规律。

L形多腔方钢管混凝土柱的抗火性能研究

为研究L形多腔方钢管混凝土柱的抗火性能,建立了42个不同荷载比、钢材屈服强度、柱肢宽度和混凝土抗压强度的有限元模型,并进行火灾模拟分析。结果表明:模型的测点温度和轴向位移的模拟值与试验值误差较小,模型具有可靠性,可用于异形多腔钢管混凝土柱的抗火性能模拟;荷载比的减小、钢材强度的减小、混凝土强度的增大和柱肢宽度的增大有利于构件耐火极限的提高;提出了L形多腔方钢管混凝土柱的耐火极限计算式并验证了其准确性,为此类构件在装配式住宅的工程应用中提供了抗火设计依据。

L形截面RC短柱核心区混凝土等效单轴本构关系研究

L形截面柱的箍筋约束机理不同于其他形式截面柱,为建立其核心区混凝土等效单轴本构关系,基于已有的7个混凝土L形截面RC短柱轴心受压试验研究结果,通过合理假定,将异形柱截面核心区混凝土划分成若干区域,给出了有效横向约束应力的推导过程。采用建议的本构关系对相关试验的试件进行了荷载变形全过程分析,计算结果和试验结果吻合良好。完成了L形截面短柱不同参数(箍筋间距、箍筋直径、箍筋屈服强度、截面形式)对箍筋约束作用的影响规律研究。结果表明:箍筋间距、箍筋直径、箍筋屈服强度对轴向荷载-变形曲线影响较大,与未考虑箍筋约束作用的轴向荷载-变形曲线相比,其轴压承载力、峰值变形及应变延性均有不同程度的提高;截面形式对荷载变形曲线影响较小。

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%。

L形截面钢骨混凝土柱非线性全过程分析

基于平截面假定,以材料截面边界为计算单元,对15根钢骨混凝土L形截面柱进行非线性全过程数值分析。结论表明:钢骨混凝土L形截面柱截面曲率延性的最不利荷载角为155°,而且荷载角α,轴压比n,箍筋间距与纵筋直径之比s/d是影响钢骨混凝土L形截面双向压弯柱截面曲率延性的主要因素。

钢骨混凝土L形截面短柱承受水平低周荷载的试验研究

通过对3根L形钢骨异形短柱和一根L形钢筋混凝土异形短柱在承受不同轴压比下的水平周期性荷载试验的研究,发现在普通钢筋混凝土异形短柱中加入适量的钢骨,对构件延性的提高有明显作用。另外,轴压比对构件的延性有很大影响,轴压比越高构件延性越差,轴压比越低构件延性越好。

蜂窝状钢骨混凝土L形截面异型柱的正截面受力性能分析

蜂窝状钢骨混凝土L形柱,是一种特别适于钢结构住宅建筑的新型异形柱.为了全面掌握该新型构件的受力、变形特性,首先对2根试件进行了单调加载试验,研究了轴心和偏心压力作用下该新型构件的受力、变形性能与破坏形态;然后利用ANSYS软件进行非线性有限元分析,研究了钢骨腹板开洞率、配钢率等因素对该新型构件性能的影响及其规律,并提出设计建议.研究表明,该新型构件的破坏模式与相应荷载作用下钢筋混凝土柱的破坏模式相似;在荷载不超过最大荷载的80%之前,该新型构件的截面应变符合平截面假定;钢骨腹板开洞能够增强混凝土与钢骨的协同工作能力;该新型构件的极限承载力随着配钢率、配筋率、混凝土强度、钢材强度的增加而增加,但随其长细比的增加而降低;加载角和偏心距的改变对蜂窝状钢骨混凝土L形柱的承载力影响非常敏感,设计时宜尽量避开最不利加载角对构件承载力的影响.

L形截面钢骨混凝土异型柱轴心受压承载力试验研究

通过对3根含钢率不同的L形截面钢骨混凝土异型柱和1根钢筋混凝土异型柱的轴心受压承载力的试验研究,通过两种试件的试验对比,分析L形截面钢骨混凝土柱的受力特点和破坏特征以及含钢率对承载力的影响,含钢率越大,构件的承载力及延性相应增加。

蜂窝状钢骨混凝土L形柱正截面承载力的非线性分析

蜂窝状钢骨混凝土L形柱,是一种特别适于钢结构住宅建筑的新型异形柱。为了全面掌握该新型构件的受力、变形特性,论文利用ANSYS软件进行了非线性有限元分析,研究了钢骨腹板开洞率、配钢率、配筋率、加载角、偏心距、构件长细比、混凝土强度等级以及钢材牌号等主要因素对该新型构件性能的影响及其规律,并提出设计建议。研究表明,该新型构件的钢骨腹板开洞能够增强混凝土与钢骨的协同工作能力;该新型构件的极限承载力随着配钢率、配筋率、混凝土强度、钢材强度的增加而增加,但随其长细比的增加而降低;加载角和偏心距的改变对蜂窝状钢骨混凝土L形柱的承载力影响非常敏感,设计时宜尽量避开最不利加载角对构件承载力的不利影响。

L形截面钢骨混凝土柱正截面承载力试验研究

为探索一种承载力高且便于施工的钢骨混凝土异形柱,研究其破坏的一般规律和极限承载力,进行了3根以粗钢筋和型钢为钢骨的不等肢L形截面混凝土柱试件在双向偏心压力作用下的试验。试验得到试件中的钢骨及混凝土在不同荷载时的应变、裂缝开展情况以及极限承载力等相关数据。表明在双向偏心压力作用下,这种柱子破坏过程与普通钢筋混凝土构件相似,横截面平均应变符合平截面假定,极限承载力比相同截面普通钢筋混凝土异形柱有显著提高;粗钢筋作为钢骨可以有效利用钢筋与混凝土的粘结力,不必在钢骨间设置钢腹杆。粗钢筋作为钢骨便于施工。

蜂窝状钢骨混凝土L形柱正截面承载力的试验研究

蜂窝状钢骨混凝土L形柱,是一种特别适用于钢结构住宅建筑的新型异形柱。为了考察该新型构件的正截面受力、变形特性,本文进行了两根等肢和不等肢L形柱的单调加载试验,研究了轴心和偏心压力作用下该新型构件的受力、变形性能与破坏形态。研究结果表明,蜂窝状钢骨能增强钢骨与混凝土间的黏结能力,提高其协同工作与整体受力性能;蜂窝状钢骨的存在,提高了该新型构件的正截面承载力;该新型构件的破坏模式与相应荷载作用下钢筋混凝土柱的破坏模式相似;在荷载不超过极限荷载的80%之前,该新型构件的截面应变符合平截面假定。

基于MARC软件的钢骨高强混凝土L形截面柱抗剪承载力研究

通过对矩形钢骨高强混凝土柱的抗剪承载力试验数据的MARC软件模拟,验证了软件模拟的可靠性。从而利用MARC软件进行钢骨高强混凝土L形截面柱在不同轴压力系数、剪跨比、配钢率下的数值模拟试验,得出了影响钢骨高强混凝土L形柱抗剪承载力因素的变化规律,提出了钢骨混凝土L形截面柱抗剪承载力计算公式。

内嵌轻质墙板L形方钢管混凝土组合柱框架结构抗震性能试验与数值模拟

针对内嵌轻质墙板双钢板连接L形方钢管混凝土组合柱(LCFST柱)框架结构的抗震性能,设计并制作了未安装墙板的LCFST柱框架试件SJ-1和内嵌轻质墙板的LCFST柱框架试件SJ-2进行低周反复荷载试验,并通过有限元软件对内嵌墙板厚度、墙板强度进行参数化分析.试验结果表明:两框架结构属于“强柱弱梁”的破坏模式;SJ-2中墙板破坏多出现墙板顶端和角部,内嵌墙板可在一定程度上延缓主体框架的破坏;SJ-1和SJ-2均具有良好的耗能能力、延性和变形能力;SJ-2较SJ-1,正、负向弹性刚度、极限承载力均有明显提高,耗能能力比SJ-1略有增加.参数分析表明:增大墙板的厚度或强度,整体结构初始刚度的提升很小,但其峰值荷载的提升较为明显;其中墙板厚度由100 mm增至200 mm,墙板对峰值荷载的贡献率从22.76%提升至30.70%;墙板强度由2.5 MPa增至7.5 MPa,墙板对主体结构峰值荷载的贡献率从23.68%提升至34.52%.

钢骨混凝土T形截面短柱力学性能的试验研究

通过试验研究钢骨混凝土T形截面短柱的抗剪性能和抗震性能。制作14根钢骨混凝土T形截面短柱和2根钢筋混凝土T形截面短柱,主要考虑剪跨比、轴压力系数、体积配箍率及配骨率等参数对T形短柱抗剪承载力和位移延性的影响,提出钢骨混凝土T形截面短柱抗剪承载力计算公式,计算值与试验结果吻合较好。试验结果表明,钢筋混凝土T形截面短柱经加入钢骨抗剪承载力和位移延性均有较大程度的提高,且随配骨率、体积配箍率的增大而增大;另外,钢骨混凝土T形截面短柱的位移延性随轴压力系数的增大而降低,随剪跨比的增大而提高。研究成果为钢骨T形短柱应用于抗震烈度较高地区有一定的参考价值。

钢骨混凝土异形截面柱抗震性能试验及分析

北京财富中心一期工程办公楼框筒结构的外框柱为钢骨混凝土柱,它采用了两种柱截面类型,一种为截面形如乒乓球拍的钢骨混凝土异形截面柱,一种为钢骨混凝土圆形截面柱。为了研究这种钢骨混凝土异形截面柱的抗震性能并与钢骨混凝土圆形截面柱作比较,从实际工程中选择了具有代表性的3根钢骨混凝土异形截面柱和1根钢骨混凝土圆形截面柱,进行了低周反复荷载下的模型试验,模型按1/4缩尺。重点探讨了各钢骨混凝土柱的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性及破坏特征。用基于平截面假定的条带法建立了这种钢骨混凝土异形截面柱正截面承载力的计算方法,圆形截面则作为其分析的特例,计算分析了轴压比及含钢骨率对正截面承载力的影响,其正截面承载力计算结果与实测值符合较好。试验及分析表明,钢骨混凝土异形截面柱抗震性能良好,经合理设计可以满足抗震设计的要求。

蜂窝状钢骨混凝土L形柱抗震性能的试验研究

为了考察轴压比对蜂窝状钢骨混凝土L形柱抗震性能的影响,本文进行了3根不同轴压比的蜂窝状钢骨混凝土L形柱的低周往复水平荷载试验,研究了该L形柱的破坏形态、滞回特性、延性、黏滞阻尼系数等抗震性能。研究表明:蜂窝状钢骨能增强钢骨与混凝土间的黏结能力,提高其协同工作与整体受力性能。蜂窝状钢骨的存在,延缓了L形柱的刚度退化,提高了延性,增强了结构的耗能能力及抗震性能。轴压比对该新型构件的破坏形态及抗震性能影响明显。随着轴压比的增大,构件的破坏形态由类似于剪切破坏向轴压破坏形态转变。轴压比越大,构件的极限承载力越大,但延性与黏滞阻尼系数越小,耗能能力越低,抗震性能越差。研究还发现,该新型构件的正、反方向承载力及延性有所差别。

混凝土L形截面柱抗剪承载力的试验研究

本文论述了１５根Ｌ形截面柱的受剪试验情况，讨论分析其破坏特点及剪跨比、轴压比等因素对抗剪承载力的影响，根据试验结果回归出受剪承载力公式，并进一步推导出适合工程设计使用的受剪承载力公式。

蜂窝状钢骨混凝土T形截面异形柱的正截面受力性能分析

为了比较全面地探讨蜂窝状钢骨混凝土T形柱的正截面受力、变形特性,对其进行单调加载试验,以考察在偏心压力作用下该新型构件的破坏形态、受力与变形特性;利用ANSYS有限元分析软件对T形截面柱进行非线性有限元分析,研究钢骨腹板开洞率、配钢率、配箍率、加载角、偏心距、构件长细比、混凝土强度等级以及钢材牌号等主要因素对该新型构件性能的影响及其规律,并提出设计建议.研究表明:该新型构件的破坏模式表现为"受压破坏"的形态;在荷载不超过极限荷载的90%之前,该新型构件的截面应变符合平截面假定,正截面受力性能优于桁架式钢骨混凝土T形柱;极限承载力随着配钢率、配箍率、混凝土强度、钢材强度的增加而增加,但随长细比、加载角和偏心距的增加而降低;加载角和偏心距的改变对蜂窝状钢骨混凝土T形柱的正截面承载力影响很大,设计时宜尽量避免出现大偏心距和大加载角的受力状态.

钢骨混凝土T形截面短柱抗剪性能试验研究

为了研究钢骨混凝土T形截面短柱的抗剪性能,在考虑剪跨比、轴压力系数及配骨率等影响参数的基础上,对14根钢骨混凝土T形截面短柱和2根钢筋混凝土T形截面短柱的抗剪性能进行了试验研究,提出了钢骨混凝土T形截面短柱抗剪承载力计算公式。试验结果表明,计算值与试验结果较为吻合,钢筋混凝土T形截面短柱加入钢骨后,其抗剪承载力有较大程度的提高。

蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面柱正截面承载力试验

设计了2根蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱试件,并进行双向偏心压力作用下的试验研究,以揭示蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的工作机理、破坏形态并计算了极限承载力.试验结果表明:蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的破坏形态与普通钢筋混凝土构件相似,计算的横截面平均应变基本符合平截面假定,腹板开洞有利于提高混凝土与钢骨的协同工作能力,钢骨腹板开洞基本不影响蜂窝状钢骨混凝土不对称十字形截面异形柱的极限承载力.