方形和圆形钢管混凝土性能的连续和设计

通过对24个钢管混凝土柱(cfst)施加轴向压力直到破坏的试验,以研究其性能。试验中考虑的变量包括钢管的长度、直径、强度和混凝土的强度。由于长细比较大,造成系列1中的所有组合柱发生整体弯曲屈曲而破坏。尽管系列2试验中的组合柱也经历了整体弯曲屈曲,但"短柱"的破坏是由混凝土压碎和钢管失效引起的。将试验结果与采用南非规范(sans10162-1)和欧洲规范(ec4)计算得到的荷载值进行对比表明,2种规范结果均偏保守,对系列1试验,分别达到8.4%和13.6%,对系列2试验,分别达到10.5%和20.2%。压力与竖向变形曲线显示受压柱具有很好的延性。

双管圆形钢管混凝土构件(cfdst)具有由共圆心的2个圆形钢管间填充混凝土组成的中空截面。因此,cfdst构件比一般的实心钢管混凝土(cft)构件轻。本文的目的是通过三点静力荷载试验研究cfdst深梁在弯剪作用下的力学性能。考虑了内外管径比(di/do)和外管径厚比(do/to)两个参数的影响。结果表明:失效模式由参数di/do控制。di/do小于0.47构件的试验强度与预估值能较好地吻合。另外,讨论了双管在平面应力条件下的双轴弹塑性应力历程。

从钢管混凝土轴心受压的工作性能出发,较全面地比较了等效截面的承载力和刚度,结果是圆形比方形截面构件的承载力高25%左右,抗弯刚度高约20%.压弯构件的承载力也高不少.从截面组成、梁柱节点构造和施工的分析,可见圆钢管混凝土也优于方钢管混凝土.从构件的抗火性能比较,圆形构件也比方形的可节省防火涂料或防火保护层13%.因此,采用圆钢管混凝土是经济合理的.

圆形钢管混凝土柱接触热阻的理论分析——精确地分析火灾下结构构件温度场对于安全可靠的防火设计尤为重要。而目前，在计算钢一混凝土组合构件火灾下的温度场时，一般都忽略了钢与混凝土界面处接触热阻的影响。对结构钢和混凝土热物理参数进行了综合考虑，通过求...

钢管混凝土柱促进了经济且快速的建设方式。两者的组合增大了结构钢和混凝土的强度和刚度,使用钢管作为模板和核心混凝土的约束减少了工作量。钢管混凝土柱为混凝土和钢材提供了一个共生关系来缓和其不良的失效模式,激发了各种材料的最优性能(混凝土和钢材)。综合作用下,混凝土抗压强度和刚度增大,延缓和抑制了钢管的局部屈曲,并提升其延展性和抗力。矩形钢管混凝土柱与圆形钢管混凝土柱都被应用于实际建设生产中,但由于圆形钢管混凝土柱可以提供更强的混凝土约束和综合作用而拥有更好的性能。对于圆形钢管混凝土柱来说,其缺少可靠的、有延展性的连接件。对这方面的研究调查进行介绍,包括关于圆形钢管混凝土柱柱脚或钢筋混凝土地基柱的简便经济的连接件的开发设计过程,并介绍和评价了桥梁结构中的桩帽与宽桩梁。这种连接件不需要销子和内在的加固就能将钢管与基脚或桩梁相连接。试验分析研究和评估了这种连接件的非弹性抗震性能,并确立了设计标准。将1个装配这种连接件的钢管混凝土柱的抗震性能与传统的钢筋混凝土柱相比较。结果显示,此种连接件进一步增强了组合柱的承载力。这种形式在地震荷载下能提供极佳的延展性和非弹性变形能力,甚至在大侧移情况下也能减轻损害。

圆形钢管混凝土柱在偏心受压时产生套箍效应,使得其结构承载能力大大提升,其结构也被广泛的应用。文章在前人研究成果的基础上,研究钢管及管内混凝土受力情况,并推导材料力学公式,提出了圆形钢管混凝土短柱偏压承载力简易计算公式,从而使圆形钢管混凝土短柱偏心受压承载力的计算简单方便。

目的探明在整体桥梁中部分填充圆形钢管混凝土桥墩在e1和e2地震动作用下的非线性动力性能,提出合理的桥墩抗震设计.方法通过桥墩柱的子结构拟动力试验研究,了解整个桥梁结构的受力特点,利用试验和数值分析相结合的方法,对部分填充圆形钢管混凝桥墩在整体桥梁上的抗震性能进行分析.其中e1和e2地震动分别输入elcentro波和日本神户地震jrt-ns波等两种工况.结果得到了在这两种工况作用下试验子结构桥墩的反应位移和水平力-位移滞回曲线.数据曲线表明了桥墩模型在e1和e2地震作用下的破坏情况与试验结果能够较好吻合.结论表明在e1地震动作用下桥墩处于弹性状态,在e2地震作用下桥墩处于弹塑性状态,没有明显的破坏迹象,表现出良好的抗震性能.该试验方法对于探明关键构件对桥梁等整体结构力学性能影响的有效性.

为研究圆形钢套管加固混凝土柱的基本力学性能,进行了1根未加固的普通钢筋混凝土柱和10根圆形钢套管加固的混凝土短柱在不同加固钢套管厚度及初始轴压比下轴心受压试验,初始轴力通过对未加固试件施加后张预应力来进行模拟;在试验研究的基础上,根据应变协调原则对加固后构件轴压承载力进行了数值分析.研究结果表明,加固构件的承载力随着钢套管厚度的增加而增加,初始轴压比的变化对加固后构件的承载力影响不显著,且理论分析结果与试验结果吻合较好.

西班牙的研究人员开展了受同心和偏心荷载(包括大偏心率)作用下的矩形和椭圆形截面的钢管混凝土长柱的耐火性能试验研究。考虑了长轴和短轴的屈曲,分析了截面形状、荷载偏心率、配筋率对钢管混凝土长柱耐火性能的影响。试验结果用于现行eurocode4part1.2的设计规则评估这类新型截面钢管混凝土柱的耐火性能。

关于矩形、圆形钢管混凝土结构若干设计或审查问题简述——钢管混凝土柱在多高层各类建筑结构体系中的应用、特别是在抗震等级为一级或特一级的高层结构或承受大偏心受压的框架柱中的应用逐渐广泛。

已有文献给出了火灾下普通圆形钢管混凝土柱设计轴向屈曲载荷的计算方法。该文将其延伸至圆形和椭圆形钢筋混凝土钢管柱领域,这对完成计划十分必要。根据欧洲规范4第1.2节第4.3.5.1条复合柱的抗火设计方法,基于新参数分析结果(包括不同外径、不同钢管壁厚、不同长细比、配筋率以及受火时间)对该方法进行完善。这些参数的研究结果与设计方法相结合,得到适当的公式,并针对不同部分生成相应表格。该方法适用于配筋率不超过5%、长细比较大的轴心受压圆形和椭圆形钢筋混凝土钢管柱,对欧洲规范4第1.2节的限制范围进行了扩展。

根据几何等效原理,分别建立了方形和圆形钢管梁半刚性护栏,采用显式非线性有限元分析方法,模拟了汽车碰撞两种钢管梁半刚性护栏的动态响应,对比研究了碰撞过程中两种护栏的最大应力、横向位移和护栏系统及其各部件的吸能特性。结果表明,两种护栏形式都有较好的防护作用,方形钢管梁半刚性护栏的最大位移和最大mises应力较圆形钢管梁半刚性护栏小,但其变形吸能效果明显比圆形钢管梁半刚性护栏的吸能效果差。

对方钢管和钢管混凝土的局部屈曲进行研究,主要分析不同的深厚比对钢构件的影响。通过对24个深厚比数值为50~125的构件进行试验发现,混凝土的存在会影响已有的屈曲模式,并显著增加钢管混凝土的屈曲承载力。采用abaqus软件建立数值模型,并与试验结果进行有效对比。从设计角度来看,当构件深厚比高于50时,计算钢构件对钢管混凝土承载力贡献的同时应包含局部屈曲效应。例如,对深厚比超过120的细长板,其后屈曲效应能明显增加其承载能力,所以在计算钢构件对承载能力的贡献时应考虑这一效应。最后,提出计算包括短粗和细长钢结构复合截面的承载力计算公式,并通过了大量试验结果的验证。

介绍了方形、圆形钢管混凝土极限承载力的理论计算方法,极限承载力理论计算结果与试验实测结果对比较为吻合,为圆形、方形钢管混凝土极限承载力的设计提供一定的理论依据。

圆形钢管混凝土梁柱节点局部抗拉强度的研究——介绍了钢管混凝土梁柱节点局部抗拉强度的试验方法，并通过对5个节点局部试验构件的加载试验的考察和相应的有限元计算结果的分析，讨论了钢管混凝土柱—钢梁翼缘节点的屈服机理以及以屈服线理论为基础的局部抗拉全...

超高圆形钢管混凝土叠合清水柱模板工艺创新

1附录f圆形钢管混凝土构件设计f.1构件设计f.1.1钢管混凝土单肢 (2)

文章简要介绍了圆形钢管支撑座位深基坑的内支撑体系的特点、方案选择及施工要点,并以洲头咀隧道工程中的应用加以说明。

圆形薄壁钢管混凝土柱轴压性能的试验研究——制作了8根薄壁圆形钢管混凝土柱试件，进行了薄壁圆形钢管混凝土柱的轴心受压试验，考察径厚比、长径比和环箍等因素对其受压性能的影响。对试验现象、破坏形态进行了描述，量测并分析了试件的极限承载力、钢管壁的纵...

制作了8根薄壁圆形钢管混凝土柱试件,进行了薄壁圆形钢管混凝土柱的轴心受压试验,考察径厚比、长径比和环箍等因素对其受压性能的影响。对试验现象、破坏形态进行了描述,量测并分析了试件的极限承载力、钢管壁的纵向与横向应变。研究结果表明,圆形薄壁钢管对核心混凝土有着较好的约束作用,但径厚比对约束程度的影响并不明显,圆形薄壁钢管柱的承载力较名义承载力有显著提高;长径比越大,圆形薄壁钢管越容易发生屈曲;环箍能对薄壁钢管提供较好约束,延缓钢管的局部屈曲,提高柱的承载力。

叙述了方形钢管混凝土质量的超声波检测原理、判定方法及检测实例.实践证明,用超声波检测方形钢管混凝土质量是行之有效的.

对18根圆形钢套管加固混凝土柱进行偏心受压试验,研究该构件在不同偏心率和初始受力情况下的力学性能。研究结果表明,加固构件的承载力随着偏心率的增大而降低,初始受力的大小对其影响不显著。通过编制非线性数值分析程序nu分析构件的力学性能,理论分析结果与试验结果的对比表明,两者吻合较好。最后,采用参数分析结果拟合的方法提出偏心率影响系数φe计算公式,计算公式与试验结果吻合较好,并对该偏心率影响系数φe的取值进行讨论。