高温后高强方钢管混凝土短柱轴压机制

为了研究高温后高强方钢管混凝土短柱的轴压力学性能,选取了正确的本构关系和建模方法,通过与已有的试验曲线对比确定了正确的有限元模型。运用有限元软件ABAQUS,利用有限元模型分析构件所经历的历史最高温度、钢管强度、混凝土强度参数对高温后高强方钢管混凝土轴压短柱极限承载力的影响,剖析了构件工作机制,并对典型构件应力应变曲线进行分析。结果表明:构件极限承载力随着构件所经历的历史温度的升高而降低,随着钢管强度和混凝土强度的增加而增大;构件经历高温条件后,混凝土的各项性能损失严重,后期承载力主要由高强钢材承担。

高强方钢管高强混凝土柱单向偏压性能研究

分析了钢管屈服强度及偏心距对高强方钢管高强混凝土柱单向偏压性能的影响。结果表明:高强方钢管高强混凝土短柱的单向偏压破坏过程包括无现象阶段、混凝土破坏阶段及钢管屈服阶段;所有试件的荷载-中截面侧向挠度/应变曲线均呈现先线性增长后缓慢增长最后缓慢下降的趋势;高强方钢管高强混凝土短柱的极限承载力与钢材屈服强度呈现正相关关系,与偏向距呈现负相关关系;偏心率对短柱极限承载力及受拉区钢管屈服的影响程度更加显著。

高强方钢管-混凝土-圆钢管组合短柱轴压性能

为研究高强方钢管-混凝土-圆钢管(HSCS)组合短柱的轴压性能,以环混凝土轴心抗压强度(f ck)、外高强方钢管的抗拉强度、壁厚和宽度、内圆钢管的抗拉强度、壁厚和直径,以及试件的长细比和空心率等为控制参数,共设计27根试件。基于合理的材料本构模型、网格合理性分析和既有试验试件验证分析,确定该模型的预测精度,进而获得各个参数对足尺寸HSCS组合短柱轴压性能的影响规律。结果表明:随宽度、壁厚、内钢管抗拉强度、外钢管抗拉强度和混凝土抗压强度的增加,HSCS组合短柱的轴压承载力显著提高;随试件空心率增加,组合短柱的轴压承载力逐渐减小,建议空心率最佳取值为0.1~0.3。HSCS组合短柱轴压承载力计算表达式具有较高的预测精度,可满足工程实践需要。

高强方钢管轻骨料混凝土桁架X型节点承载力研究

对高强方钢管轻骨料混凝土桁架加劲X型节点和基本型X节点进行了静力加载试验.结果表明,加劲节点的破坏模式有加劲板与压剪支管焊缝开裂、压剪支管翼板被加劲板拉开和压剪支管在靠近加劲板外端截面剪压破坏,基本型节点的破坏模式为支主管焊缝开裂.加劲节点的焊缝开裂载荷和极限承载力较基本型节点分别提高63.3%和18.3%.根据加劲节点试验破坏模式,利用ABAQUS有限元仿真模拟,推导了加劲X型节点的支主管焊缝开裂承载力、支主管局部屈曲承载力计算式.经与试验结果对比,验证了提出的加劲节点承载力计算式的精度.

高强方钢管高强混凝土压弯构件的滞回性能研究

通过对6个高强方钢管高强混凝土压弯构件的往复荷载试验,变化参数为轴压比,研究该类构件的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线和延性性能。并采用ABAQUS有限元分析软件,建立了适合高强方钢管高强混凝土压弯构件的数值模型,进一步分析钢材屈服强度、混凝土抗压强度、含钢率、轴压比和长细比等参数对构件承载能力的影响。研究结果表明:构件的承载能力随着钢材屈服强度、含钢率的提高而提高;随着长细比的增加而减小,核心混凝土抗压强度和轴压比对承载能力的影响均较小。