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钢管混凝土组合轴心受压有限元参数化分析
2024年
为了研究不同参数对组合在轴心受压作用下的力学性能影响,采用ABAQUS数值模拟软件对钢管混凝土进行了参数化分析,研究的主要影响因素包括钢管径厚比、钢管屈服强度等级、混凝土强度等级、混凝土泊松比、组合截面形状、钢管外壁四周围压。根据数值模拟结果,总结不同参数对组合力学性能的影响规律,为今后钢管混凝土组合的研究及工程实践提供参考。
廖继飞
关键词:钢管混凝土柱轴心受压短柱约束混凝土
预制UHPC-RAC组合轴压性能
2024年
将优势互补的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)和再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)组合设计为预制UHPC-RAC组合。以箍筋位置、UHPC壁厚和UHPC-RAC结合面粗糙度为参数,设计制作了7个预制UHPC-RAC组合,通过轴压试验,分析了破坏形态、材料应变、荷载-位移曲线、承载力、泊松比和损伤等性能参数。结果表明:预制UHPC-RAC组合改善了RAC的破坏形态,因外围UHPC与箍筋形成组合作用对内部RAC约束效果的不同,分为强约束的剪切压溃破坏和弱约束的外壁UHPC劈裂破坏;配箍UHPC及其厚度的增加,增强了外围UHPC的约束作用,提高了预制UHPC-RAC组合的轴压刚度和受压承载力,最大可提升93.3%和97.4%,降低了泊松比和损伤指数,其中泊松比的变化范围为0.26~0.18;UHPC-RAC结合面粗糙度对轴压性能呈现有利影响但差异较小。强约束效果保证了高性能材料力学性能的发挥,采用叠加原理,建立了可准确计算强约束预制UHPC-RAC组合的受压承载力计算公式,并提出了预制UHPC-RAC组合的设计要求,提升材料的利用率。
秦朝刚杜锦霖
关键词:轴压性能受压承载力
FRP-UHPC-钢组合的轴压性能试验研究
基于新材料的新型组合结构的开发及应用是土木工程技术发展的一个主要驱动力。超高性能混凝土(UHPC)是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。纤维增强复合材料(FRP)是一种在树脂基体中嵌入连续或离散纤维的高强度材...
周冲
关键词:组合柱约束混凝土轴压试验
不锈钢管组合轴压承载能力试验研究
2023年
通过对18个试件的轴压试验,该文深入探讨了方形与圆形截面不锈钢管与钢纤维增强再生混凝土组合的轴压性能。试验重点观察了破坏形态、承载力及变形能力等关键性能指标,并系统分析了截面形状、钢纤维掺量及再生骨料替代率等因素对承载力和变形的影响。结果显示:屈服荷载与峰值荷载的差异较小,但对应的变形差异较大,说明屈服后的塑性特征明显,承载力增长有限,而变形增长明显,直至达到峰值荷载;钢纤维掺量在0~2%范围内,其用量的增加可稳步提升组合的承载力;无论方形截面或圆形截面,钢纤维的增强效果对强度更低的再生骨料更有效;随着再生骨料替代率的提高,的承载力与变形能力均逐渐降低;黏土砖空隙率高,搅拌过程中吸附了大量自由水,起到内养护作用,促进了混凝土强度的后续发展,可以在一定程度上补偿因再生骨料而导致的承载力损失;圆形截面的变形能力更好,峰值荷载对应的压缩变形为2.31~5.75 mm,大于同条件下方形截面(1.96~3.76 mm)。
黄波张亮翟江棚
关键词:组合柱再生混凝土轴压性能
长期荷载作用对钢管约束的组合变形及承载力的影响
2023年
为研究长期荷载作用对钢管约束钢管混凝土、钢管约束钢筋混凝土和钢管约束型钢混凝土变形和承载力的影响,设计并制作了12个钢管约束钢管混凝土、9个钢管约束型钢混凝土和6个钢管约束钢筋混凝土试件,对其中的4个钢管约束钢筋混凝土、6个钢管约束型钢混凝土和8个钢管约束钢管混凝土进行了760 d的持荷试验,随后对所有试件进行了轴压承载力试验。主要研究参数混凝土强度等级为C50和C70,加载时核心混凝土龄期分别为7,14,28 d。对比分析了各类试件长期变形性能和持荷760 d对试件轴压性能的影响,结果表明:1)3类试件的长期变形均主要发生在加载前期,呈现出前期增长较快、后期随时间增长而逐渐减慢的趋势,其中钢管约束钢管混凝土试件的长期变形最小;2)低应力长期荷载作用、核心混凝土及夹层混凝土的长期变形对此3类试件的轴压承载力几乎无影响;试件类型、加载龄期和混凝土强度等级对试件承载力的影响较小;3)是否预先受载对试件破坏模式没有显著影响,钢管约束钢筋混凝土和钢管约束型钢混凝土试件均表现为明显的剪切破坏,而加载龄期较早或混凝土强度中等的钢管约束钢管混凝土试件呈现较好的腰鼓型截面压溃破坏。
李艳华张素梅王焰王玉银
关键词:长期荷载承载力轴压试验
GFRP管-石粉地聚物混凝土-钢管组合轴压性能研究
2023年
玻璃钢纤维增强复合材料管-石粉地聚物混凝土-钢管组合(DSTC-GC)是一种将废弃大理石粉地聚物混凝土代替普通混凝土而得到的一种新型组合。以玻璃钢纤维增强复合材料(GFRP)及钢管的外直径与管厚、混凝土类型、截面空心率等为参数共设计制作了11根试件并开展了轴压性能研究。结果表明:DSTC-GC试件出现三种典型破坏形态,试件曲线呈典型的双线性强化,较普通混凝土DSTC试件发现荷载-钢管应变曲线出现平缓屈服台阶。GFRP及钢管对试件力学性能及变形影响显著,合理的空心率有利于提高DSTC-GC试件材料的使用效率及延性。废弃石粉在DSTC-GC试件中的掺量为50%(质量分数)时试件的轴压性能较好,而普通混凝土DSTC试件轴压性能优于DSTC-GC。基于试验结果,建立了f_(cc)/f_(c0)、ε_(cc)/ε_(c0)及λ_(t)之间的函数关系,对比发现Gao等模型更适用DSTC-GC试件承载力计算。
王痛快赵琪雷婷杨文伟
关键词:轴压性能
钢管-沙漠砂轻骨料混凝土组合轴压性能及设计方法研究
将沙漠砂和粉煤灰微珠等体积替代部分河砂制备轻骨料混凝土,能够有效缓减河砂的供给需求,还能够将废弃物重新利用,保护环境。同时,粉煤灰微珠替代河砂能够降低因沙漠砂替换河砂而导致混凝土的容重增加,并且掺入少量聚合物乳液提高骨料...
许建疆
关键词:沙漠砂粉煤灰微珠应力-应变关系
多腔矩形纤维增强复合材料约束混凝土组合受压性能
2023年
为改善矩形拉挤型材受力性能,提高混凝土约束效率,提出一种多腔矩形纤维增强复合材料约束混凝土组合。对多腔矩形纤维增强复合材料管及其约束混凝土构件进行了轴压试验,研究了多腔结构及增设格构腹板对拉挤型材约束混凝土结构破坏模式、峰值承载力及其延性特征的影响。试验结果表明,多腔结构有效改善拉挤型材脆性破坏特征,构件破坏前有明显征兆;多腔结构有效改善拉挤型材受力性能及其混凝土约束效率,其中拉挤型材承载力平均提高53.08%,约束混凝土强度平均提高约27.45%。增设格构腹板有效改善材料界面粘结性能,延缓约束面层局部屈曲,提高结构整体变形能力,其中格构增强多腔混凝土组合构件延性系数平均为2.23,远高于无格构构件的1.88;增设格构腹板进一步提高多腔结构混凝土约束效率,结构具有更高的峰值承载力,其中多腔约束混凝土构件承载力最大提高21.17%,远高于无格构构件的7.44%。此外,提出一种简易计算模型,分别对多腔矩形纤维增强复合材料管及其约束混凝土构件的峰值承载力进行了理论计算,计算结果与试验较一致。
杨来运方海谢红磊李奔奔
关键词:轴压性能峰值荷载
部分包覆钢-轻骨料混凝土组合轴压性能数值分析被引量:2
2022年
为研究部分包覆钢-轻骨料混凝土组合(PELC)的轴压性能,采用ABAQUS软件建立了轴压作用下部分包裹钢-轻骨料混凝土组合的有限元模型。通过典型构件揭示了部分包覆钢-轻骨料混凝土组合在轴压荷载作用下的全过程受力机理与破坏模式;分析了轻骨料混凝土强度、系杆间距、含钢率以及翼缘宽厚比等参数对部分包覆钢-轻骨料混凝土组合轴压性能的影响规律;基于规范AISC 360并考虑轻骨料混凝土约束效应,提出了一种部分包覆钢-轻骨料混凝土组合轴压承载力的计算公式。结果表明:部分包覆钢-轻骨料混凝土组合在轴压荷载作用下的主要破坏模式为轻骨料混凝土压溃、H型钢正弦半波状鼓曲以及系杆屈服;部分包覆钢-轻骨料混凝土组合的极限承载力将随着轻骨料混凝土强度与含钢率的增加而提高,延性将随着含钢率的增加而提高,随着系杆间距和轻骨料混凝土强度的增加而降低;研究结果将为轻骨料混凝土组合在实际工程中的设计与应用提供理论依据。
张慧洁胡晨王静峰钱正昊刘用
关键词:轻骨料混凝土轴压性能承载力
T形、L形截面部分包覆钢-混凝土组合受压性能与设计方法研究
部分包覆钢-混凝土组合(Partially Encased Concrete Composite,以下简称PEC)是一种新的钢与混凝土组合的新型结构形式,它是在焊接H型钢翼缘间焊接一定数量的连接件,然后在腹板两侧浇筑混...
陶书庆

相关作者

徐亚丰
作品数:325被引量:349H指数:12
供职机构:沈阳建筑大学土木工程学院
研究主题:有限元分析 钢骨 承载力 钢骨-钢管混凝土柱 混凝土芯柱
赵根田
作品数:212被引量:401H指数:11
供职机构:内蒙古科技大学
研究主题:抗震性能 PEC 抗震性能研究 极限承载力 钢结构
计静
作品数:245被引量:215H指数:8
供职机构:东北石油大学
研究主题:组合柱 施工方法 牵索 混凝土组合 抗渗性
曹双寅
作品数:245被引量:1,140H指数:19
供职机构:东南大学土木工程学院
研究主题:钢筋混凝土 FRP 混凝土 裂缝 承载力
姜良芹
作品数:71被引量:33H指数:4
供职机构:东北石油大学
研究主题:牵索 组合柱 加劲肋 混凝土桁架 装配式