对称配筋偏心受压钢筋混凝土柱N_(u)-M_(u)曲线特性及数值分析

为分析截面面积、配筋率、钢筋强度、混凝土强度等参数对对称配筋偏心受压钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)柱的极限弯矩Mu与极限轴力Nu(N_(u)-M_(u))曲线的影响,推导对称配筋偏心受压RC柱的Mu与Nu的函数关系式并绘制N_(u)-M_(u)曲线。采用软件ANSYS对RC柱进行数值分析,分析柱底截面的最大极限弯矩与最大极限轴力数值分析结果与理论计算结果的相对差。研究表明:极限轴力随截面面积、配筋率、钢筋强度、混凝土强度的增大而增大,截面面积对其影响最大,混凝土强度、配筋率对其影响较小,钢筋强度对其影响最小;最大极限轴力、最大极限弯矩的理论计算结果均大于数值分析结果;最大极限弯矩的理论计算结果与数值分析结果的相对差大于最大极限轴力,前者约为10%,后者约为5%。

外包不锈钢管中空夹层钢管混凝土压弯构件N_(u)-M_(u)相关曲线研究

外包不锈钢管中空夹层钢管混凝土构件结合了中空夹层钢管混凝土(CFDST)与不锈钢的优点,在桥墩、海洋平台与输电塔结构中有广泛应用前景。为此,该文基于前期试验,采用自编纤维模型法程序对225个外包不锈钢管CFDST压弯构件进行了系统分析。研究了各参数对该类压弯构件典型N/N_(u)-M/M_(u)曲线的影响,并将相关曲线与普通外包碳素钢管CFDST构件进行了对比,最后提出了该类压弯构件N/N_(u)-M/M_(u)相关曲线方程。分析结果表明:该文自编纤维模型法程序可较好预测外包不锈钢管CFDST构件压弯承载力以及N/N_(u)M/M_(u)曲线的发展;混凝土强度、内管径厚比、钢材屈服强度、空心率、名义含钢率与长细比影响N/N_(u)M/M_(u)曲线的形状;由于不锈钢材料明显的应变强化效应,相比于外包碳素钢管CFDST构件,外包不锈钢管CFDST构件的N/N_(u)-M/M_(u)曲线接近于钢结构;基于试验与参数分析结果以及外包碳素钢CFDST计算公式,得到了外包不锈钢CFDST相关曲线特征点公式和曲线方程,与程序计算结果吻合较好。