CFRP钢管混凝土核心轴压短柱静力性能研究

目的为了解CFRP钢管混凝土核心轴压短柱的各组成部分协同工作,内力重分布,应力-应变关系以及承载力简化计算等问题.方法以试验研究为基础,对研究对象进行理论分析.结果试件在受力过程中存在内力重分布现象:在加载初期,钢管以承受纵向压力为主;在加载后期,钢管和CFRP筒以承受环向拉力为主,给出了此类构件的应力-应变关系曲线以及承载力计算表达式.结论在达到最大承载力之前,钢管,主筋和外围混凝土能够保持协同工作;根据CFRP筒约束效应系数的不同,可以将应力-应变关系曲线划分为若干阶段;计算值与实测值吻合良好且偏于安全.

往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱工作机理研究

为研究往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的工作机理,建立了外方内圆复合钢管混凝土柱的有限元模型并进行计算分析,将计算结果与试验结果进行比较。在此基础上,分析了混凝土损伤设置与否的影响,比较了复合钢管混凝土柱、中空夹层钢管混凝土柱、普通钢管混凝土柱、空钢管柱的滞回性能,包括滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和耗能等,分析了不同阶段混凝土的应力状态。研究结果表明:有限元计算的破坏形态、滞回曲线结果与试验结果吻合较好,往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的计算必须合理考虑混凝土材料的损伤;与其他类型柱相比,外方内圆复合钢管混凝土柱的滞回曲线饱满,其极限承载力、延性、刚度、累积滞回耗能等性能更为优越。

复合绝缘横担聚氨酯/芯棒界面水扩散试验研究

复合绝缘横担具有轻质高强的特点,可起到缩减线路走廊面积,加强电网绝缘能力等重要作用,其内绝缘界面电气绝缘性能关系着电力系统的安全稳定运行。本研究在IEC 62217:2012基础上,对内填充型复合横担的界面试样进行144 h的水扩散试验,测量不同阶段的泄漏电流和击穿情况,结合试验结果分析绝缘横担试样在水扩散试验条件下的界面老化特性。结果表明:当水扩散时间为144 h时,试样的泄漏电流高达20 mA,是未经水扩散试验试样的1 000倍,其界面击穿时间比未进行水扩散试验的试样加快了65%,水分子高温扩散作用下对界面具有破坏效应,且水扩散时间越长,对聚氨酯/芯棒界面的破坏程度越大。

外方内圆复合钢管混凝土抗弯性能及承载力实用计算

对外方内圆复合钢管混凝土的纯弯力学性能进行了有限元模拟,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上,进行了荷载-变形全过程受力分析和影响因素分析,基于钢管混凝土简单叠加方法,引入组合提高系数,提出了外方内圆复合钢管混凝土抗弯承载力实用计算公式。研究结果表明,外方内圆复合钢管混凝土抗弯承载力比简单叠加结果大,其组合提高系数的主要影响因数是外管屈服强度、夹层混凝土抗压强度和内外管尺寸比,且该系数随着外管屈服强度的增加、内外管尺寸比的增加而增加,随着夹层混凝土抗压强度的降低而增加;抗弯承载力简化计算结果与实测结果和有限元结果吻合良好,且总体稍偏于安全。