空心钢管混凝土轴压承载力计算

进行了55根各种截面的空心钢管混凝土轴心受压短柱试验,研究了不同截面参数情况下,空心钢管混凝土轴压短柱承载力性能变化,研究了空心率对平均应力与纵向应变性能的影响。研究结果表明:圆形截面试件的承载力高于其他类型截面的试件,试件空心率越小,试件的承载力越高,轴压曲线的弹塑性阶段越长,同时曲线的下降段越趋平缓,随着空心率的变化,短柱的轴压曲线呈系列化,上述结果体现了空心钢管混凝土结构的连续性。同时根据试验结果验证了空心钢管混凝土轴压短柱组合强度标准值的计算公式,计算值与试验值相比吻合良好,说明使用该公式计算空心钢管混凝土轴心受压短柱的承载力是可行的。

空心钢管混凝土综述

空心钢管混凝土综述 (2)

采用三参数统一强度理论,以空心圆钢管混凝土短柱为基础进行极限承载力分析,将混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,通过均匀约束系数和侧压系数来反映截面形状及围压对极限承载力的影响,提出了适用于各种多边形截面形式空心钢管混凝土短柱的轴压极限承载力的统一解,变换参数可自然退化为实心和两参数统一强度理论的解,通过与文献试验结果的比较验证了其正确性,并分析了参数影响特性。研究结果表明:钢管混凝土短柱的轴压极限承载力随侧压系数的增大而增大;随均匀约束系数的增大而增大;随空心率的增大而减小。

定义了空心钢管混凝土受火后轴压承载力与常温承载力比值为k,通过对k的研究,分析k的规律,用abaqus建立模型对这些规律进行论证,证明了其正确性,结合常温轴压承载力公式,为结构设计提供依据。

为了得到核心混凝土徐变对空心钢管混凝土轴心受力构件承载力性能的影响,从材料模量变化对承载力的影响角度,利用推导出的空心钢管混凝土临界承载力公式并结合有限元程序计算出空心钢管混凝土构件中素混凝土自由徐变量、核心混凝土卸载徐变及构件纵向徐变量,根据将钢与混凝土两种材料在徐变发生后的切线模量改变,计算出徐变后构件稳定承载力下降率.分析表明:空心率越大、钢管的钢材级别越高,徐变对整体构件的承载力影响越少;而恒载占设计荷载的比例越大时,徐变对整体构件的承载力影响越大.当空心钢管混凝土轴压心受压构件承受永久荷载引起的轴心压力占全部轴心力30%及以上时,应将构件承载力乘以徐变折减系数.

介绍了离心法生产的各种截面空心钢管混凝土构件轴心受压时的工作性能。工作性能是随着套箍系数和空心率的变化而变化,呈系列化和连续性.符合统一理论的推断.用有限元法确定各种截面构件的组合抗压强度标准值和设计值,按具有e0=l/1000初始偏心的受压构件用有限元法确定圆钢管混凝土构件轴心受压的临界应力,对于多边形和方形截面构件,根据等效圆截面的欧拉临界应力的比较,导得多边形和方形截面构件的轴压稳定系数,以及空心多边形和方形截面构件的轴压稳定系数。进行了圆形,方形和多边形轴压短柱的试验,试验结果与计算结果吻合很好。同时导出轴心受压时统一的强度和稳定承载力设计公式,该公式对各种实心和空心,圆形和多边形截面都适用,使用方便,可供设计采用。

圆钢管混凝土轴心受压承载力计算研究——简要介绍了美国的aci(1999)和aisc-lrfd(1999)、日本的aij和欧洲的ec4,我国的cecs28:90(1992)和dl/t5085-1999(1999)规程在计算圆钢管混凝土轴心受压承载力计算方法和特点,并选用几组常见构件用各类方法进行计算...

随着对钢管混凝土受力性能研究的不断深入,目前已形成多种关于钢管混凝土结构的计算理论,本文将国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件的设计规范做了整理介绍,并且对三种轴心受压承载力的计算理论进行了比较与分析,这三种理论分别为:统一理论、拟钢理论和拟混凝土理论。

钢管混凝土的抗压性以及韧性相对较高,且可塑性良好,经济效益显著和施工快捷等优点,在我国工程建设中发展迅速,是一种适用于高层建筑、大跨度结构优良的结构类型。本文介绍了国内外关于钢管混凝土工作机理的不同认识,并在此基础上对比分析各理论的优缺点,最后对钢管混凝土的不足之处和有待发展的方向进行了探讨。

钢管混凝土核心短轴压承载力计算公式研究——针对钢管混凝土核心柱承载力计算方法较多的问题，在对钢管混凝土核心短柱轴压承载力计算方法归纳总结的基础上，通过与试验结果比较和理论分析，提出了较为合理、实用和准确的轴压承载力计算方法。

钢管混凝土柱的应用及轴压承载力计算——简单介绍了钢管混凝土柱的分类、特点、基本原理及其在工程中的应用，归纳了钢管混凝土柱轴压承栽力计算的各种方法，并把理论与试验结果进行比较。

针对钢管混凝土核心柱承载力计算方法较多的问题,在对钢管混凝土核心短柱轴压承载力计算方法归纳总结的基础上,通过与试验结果比较和理论分析,提出了较为合理、实用和准确的轴压承载力计算方法。

钢管混凝土核心短柱承载力目前仍无统一计算方法,针对此问题,文章基于钢管混凝土核心柱轴压承载力计算方法与外围普通钢筋混凝土体积配箍率有着密切关系的认识,分体积配箍率小于和等于大于临界配筋率两种情况建立了该柱轴压承载力计算公式;当外围混凝土的配箍率小于临界配箍率时,组合柱的破坏是由外围混凝土控制,根据协同工作原理,通过对钢管混凝土核心柱各组成部分荷载-变形曲线分析,建立了该柱轴压承载力计算公式;当外围混凝土的配箍率等于或大于临界配箍率时,核心柱破坏时钢管内外混凝土都能达到极限状态,采用极限平衡法推导该柱轴压承载力计算公式。理论分析与实验结果相吻合,表明了本文方法的正确性。

依据钢管混凝土统一理论,将其研究成果推广应用于复式钢管混凝土轴压强度计算中,分析了复式钢管混凝土轴压受力机理,考虑不同内外钢管截面形式,提出复式钢管混凝土等效套箍系数,分别计算实复式钢管混凝土和复式空心钢管混凝土短柱的轴压强度.公式计算结果分别与文献试验数据进行了对比,结果表明:在满足一定的含钢率和空心率范围内,可以用统一理论计算复式钢管混凝土的轴压承载力,为复式钢管混凝土承载力设计计算提供了新的理论方法.

为研究l形钢管混凝土柱在轴心受压荷载作用下的力学性能和承载力计算方法,建立l形钢管混凝土柱轴压下的有限元模型,并将有限元分析结果与文献中的试验结果进行了对比,二者吻合较好。通过对其短柱进行有限元模拟,分析了短柱的工作机理以及材料强度、含钢率、柱肢长宽比等参数对其轴压承载力的影响。研究表明:当柱肢的长宽比为2.5左右时,钢管对混凝土的约束作用最好。基于统一理论,以约束效应系数为参数,提出了l形钢管混凝土柱轴压强度承载力计算方法。在有限元模拟的基础上,分析了长柱的失稳方向问题及影响稳定系数的主要因素,提出l形钢管混凝土柱轴压稳定承载力计算方法,建议的承载力计算方法与有限元分析结果符合较好。

为计算双圆夹层钢管混凝土柱轴压承载力,该文采用极限平衡法对它进行分析,得出计算承载力的理论公式。采用数值方法对理论公式进行求解,得出承载力计算值,计算结果与国内外文献试验结果吻合良好。在此分析基础上,比较双圆夹层钢管混凝土与普通圆实心钢管混凝土元件受力的异同,结合用极限平衡法分析圆实心钢管混凝土柱轴压承载力的已有成果,最终得出双圆夹层钢管混凝土柱轴压承载力的简化计算公式。该公式简洁实用,计算结果与试验结果吻合良好。

方中空夹层钢管混凝土轴压强度承载力计算——对轴心受力方中空夹层钢管混凝土的荷载—变形关系曲线进行了数值计算，在此基础上，本文借用方钢管混凝土轴压强度承载力的简化计算公式对方中空夹层钢管混凝土进行计算，该方法简单实用，且简化计算结果与数值计算结...

在轴压试验结果的基础上,选择合理的材料本构关系模型,应用有限元软件abaqus对空心圆钢管混凝土短柱进行了有限元模拟,着重讨论了有限元模型的建立方法,并通过模拟结果与试验结果的对比验证了有限元模型的合理性。

进行了11根圆形和正方形截面的空心钢管混凝土轴心受压长柱试验,研究了空心率、长细比和截面形式对空心钢管混凝土长柱承载力性能的影响,并对空心钢管混凝土轴压长柱的破坏形态进行了分析。分析结果表明,空心钢管混凝土长柱的破坏形态接近于空钢管长柱。同时在前人所做的轴压长柱试验数据基础上,进行了《薄壁离心钢管混凝土结构技术规程》(dl/t5030-1996)与给出的空心钢管混凝土轴压长柱承载力计算公式的对比,表明给出的公式与试验结果吻合较好,说明使用该公式计算轴压长柱承载力是可行的。

在轴压试验结果的基础上,选择合理的材料本构关系模型,应用大型通用ansys有限元软件对四边形和八边形空心钢管混凝土短柱进行了有限元模拟,着重讨论了有限元模型的建立方法,并通过模拟结果与试验结果的对比,验证了有限元模型的合理性。

在对圆形和方形钢管混凝土柱的研究过程中,考虑了中间主应力,推导出圆空心钢管混凝土轴心受压构件承载力的计算式,并推广到方空心钢管混凝土,得到了统一的承载力公式,与文献资料的试验数据进行了对比,结果吻合良好,验证了统一强度理论对空心钢管混凝土柱的理论计算的适用性,为工程设计提供了理论依据。