圆钢管

摘要： 为了研究掺入钢纤维的圆钢管再生混凝土短柱的性能,考虑不同钢纤维掺量、不同再生混凝土取代率、不同混凝土强度等级三个因素,共设计了14个试件,对其进行轴压试验。试验结果表明:随着钢纤维掺量的增加,试件的极限承载力提高;随着再生混凝土取代率的增加,试件的极限承载力降低;随着混凝土强度的增大,试件的极限承载力提高;其中混凝土强度对极限承载力影响最大,再生混凝土取代率的影响最小。

摘要： 建立四种屈服强度圆管短柱的有限元模型,和既有的试验数据对比,验证了圆管的细长极限,并评估了局部屈曲对极限承载力的影响.对圆管残余应力的类型进行梳理并研究三种主要残余应力模型对Q550、Q690、Q800、Q960圆管极限承载力的影响.研究径厚比与极限承载力的关系,结果表明:随着径厚比的增大,极限承载力明显降低;圆管的长细比越大,意味着局部屈曲效应越大,且随着钢材等级提高,该效应逐渐加强.分别对Q550、Q690、Q800和Q960圆管提出新的径厚比限值为36、28、22、18.通过与有限元结果和试验数据比较,可以看出相关规范的计算结果较为保守,因此,提出了基于直接强度法和等效直径法高强圆钢管极限承载力计算的新理论公式.

摘要： 为了研究高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土的界面黏结性能变化规律,以历经最高恒温温度、再生粗骨料取代率、界面锚固长度为3个变化参数,进行了27个高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土试件和2个自然冷却试件(对照组)的静力推出试验,以位移控制的加载方式为主,使自由端的钢管单独受力(核心混凝土不受力),圆钢管内的混凝土从下向上推出。通过试验观察了圆钢管再生混凝土试件破坏的全过程和形态,获取了加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分析了各个变化参数对黏结性能的影响规律。试验结果表明:经过高温喷水冷却后,圆钢管再生混凝土试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线形态相似,且和自然冷却试件的曲线相似,同时也和前期做的钢管普通混凝土的曲线具有相似性;加载端和自由端的荷载-滑移曲线大致分为上升段、缓慢下降段和平缓段;并且自由端的初始滑移晚于加载端。定义了极限黏结强度τu和残余黏结强度τr。圆钢管再生混凝土试件表面上应变沿试件高度方向大致呈指数分布。经历消防喷水冷却后,随历经最高温度的升高,黏结强度先增大后减小,在400°C时,黏结强度达到最大值,当大于400°C时,黏结强度降低。历经高温后试件的平均残余黏结强度分别是常温下试件的1.25倍、1.75倍、1.38倍和1.50倍。再生粗骨料取代率的变化对黏结强度的影响不明显,常温下γ=50%时,黏结强度达到最大值;温度为200°C且γ=75%时,黏结强度也为最大。这和自然冷却下钢管再生混凝土的结论类似。锚固长度的增大也使圆钢管再生混凝土试件平均极限黏结强度和残余黏结强度均有不同程度增大。提出了高温喷水冷却后圆钢管再生混凝土极限黏结强度和残余黏结强度的计算公式,用此公式所得计算结果均比较理想。今后对界面黏结性能的研究,可以从增加钢管内壁的粗糙度、钢管内部加入加劲肋和钢管内增设不同长度的螺栓角度进行探讨,进而进一步丰富界面黏结性能的理论研究,以期为消防喷水后建筑结构构件的其他力学性能提供理论基础,同时为现实生活中火灾后钢-混凝土组合结构的灾后评估和加固提供参考。

摘要： 设计试验分别探究了环向粘贴CFRP和纵向间隔粘贴CFRP作为构造措施对圆钢管柱受压性能的影响。设计了3根在端部和柱中粘贴环向CFRP的圆钢管,以探究环向CFRP对圆钢管偏心受压性能的影响,圆钢管整体破坏模式皆为失稳破坏,但CFRP的破坏方式有差异。试验现象和数据分析表明,环向CFRP对纵向CFRP起到了环箍作用,提高了试件的刚度和峰值后延性,沿柱高1/4~3/4区域环向粘贴CFRP可作为加固受压圆钢管柱的构造措施。设计了5根圆钢管柱,在柱中纵向间隔粘贴CFRP,探究CFRP纵向粘贴间距对柱轴压性能的影响,试验破坏现象皆为整体失稳破坏,根据已有试验参数,进一步设计了2根圆钢管柱进行有限元分析。试验现象、数据及有限元分析表明,在间隔粘贴CFRP加固圆钢管柱的构造方法中,粘贴间距宜取30~40 mm。

摘要： 考虑钢纤维掺量、粗骨料替代率和钢管厚度三个参数,设计制作了14根短柱试件。通过全截面轴心受压试验,考察了试件的破坏形态、荷载-变形曲线、荷载-应变曲线和极限承载力,分析了各参数对短柱轴心受压性能的影响规律。试验结果表明:当套箍系数0.217≤ξ<0.883时试件主要呈现剪切破坏形态;套箍系数0.883≤ξ≤1.431时试件主要呈现腰鼓破坏形态。在相同钢管厚度下,粗骨料的掺入能有效提高试件承载力。参考已有钢管混凝土规程,提出了CA-UHPCFST短柱轴心受压承载力计算公式,可供工程设计参考。

摘要： 为合理评估薄壁圆钢管构件的地震损伤程度,基于Park-Ang地震损伤模型,通过修正相关参数,建立了适用于圆钢管构件的地震损伤模型。利用圆钢管构件在低周反复荷载作用下的骨架曲线,给出了损伤模型中各待定参数的计算方法,在此基础上通过反演构件破坏点损伤因子为1.0时的模型组合系数,并利用曲线拟合法得到模型组合系数与构件轴压比、长细比和径厚比等参数间的关系式,从而建立构件的地震损伤评估模型。结果表明,修正的Park-Ang损伤模型可较好地评估圆钢管构件的损伤程度,构件达到极限破坏时的损伤因子值收敛于1.0且离散性较小,构件的破坏程度可划分为基本完好、轻微与中等破坏、严重破坏和失效破坏,对应的损伤因子界限值分别为0.02,0.41和1.00。

摘要： 为研究高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面间的黏结性能,设计22个圆钢管试件进行高温啧水冷却处理后的静力推出试验,主要考虑混凝土强度、历经最高温度、锚固长度、恒温时长和冷却方式的影响.通过试验揭示了高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面黏结失效机理,分析了各变化参数对其黏结性能的影响,并提出高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土黏结强度的计算公式.结果表明:高温喷水冷却后试件加载端与自由端的荷载滑移曲线变化趋势基本相似,并可将其分为三类典型曲线;推出试验中钢管外表面应变与距加载端的距离呈指数关系分布;高温啧水冷却后,试件的黏结强度随混凝土强度的增大变化较小,与锚固长度成反比,恒温时长大于60 min后基本稳定,随历经最高温度的升高,极限黏结强度先增大后减小再增大,残余黏结强度先增大再减小;与自然冷却试件相比,啧水冷却试件的极限黏结强度、残余黏结强度与剪切黏结刚度均较小,界面耗能能力较大.运用文中所提出的黏结强度计算公式算得的结果与试验值吻合良好.

摘要： 螺栓球节点广泛应用于网格结构之中,具有受力明确、节省成本等优点。本文综述了国内外关于螺栓球节点的研究现状,主要涵盖了节点在各种条件下的受拉、受弯性能,不同规格节点的疲劳性能,腐蚀、高温下/后的力学性能变化等方面,此外简要介绍了新型螺栓球节点的研究进展。

摘要： 利用正交试验法分析了钢管外径、钢管壁厚、钢材强度和混凝土强度对圆钢管含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate,UHPC-CA)短柱轴压承载力的影响.结果表明:各因素对圆钢管UHPC-CA短柱轴压承载力的影响由大到小依次为钢管外径>钢材强度>钢管壁厚>混凝土强度;轴压承载力随钢管外径、钢管壁厚和钢材强度的增加而升高,随UHPC-CA强度的增加呈现先略有降低后逐渐增长的趋势,随套箍系数的增加而提升;随着径厚比的增加,Q235钢短柱的轴压承载力降低,而Q345钢、Q390钢短柱的轴压承载力升高.

摘要： GB 50017—2017《钢结构设计标准》对钢管柱引入了单独的条文8.2.4条,用于计算钢管柱在压弯作用下的稳定性,其与H形钢柱稳定性计算的8.2.1条公式的不同主要在等效弯矩系数计算上.圆管截面与工字钢截面相比有不一样的塑性开展特性,所以有必要提出更能反映真实圆钢管单向压弯构件的轴力-弯矩相关关系的计算公式.采用有限元计算软件对圆钢管单向压弯构件稳定承载力进行计算,并将有限元计算结果与GB 50017—2017中相关公式进行对比,讨论GB 50017—2017中相关公式对计算圆钢管单向压弯构件稳定承载力的适用性;从圆钢管截面塑性铰状态的轴力-弯矩相关关系出发,代入带有几何缺陷杆的弹性二阶弯矩,推导出了圆钢管单向压弯构件稳定承载力的上限公式,将该式与有限元计算结果进行对比和拟合,同时修改了理论公式中的一个系数,并采用与工字钢压弯构件相同的等效弯矩系数,获得了圆钢管单向压弯构件稳定承载力计算公式.分析得到以下结论:GB 50017—2017中相关公式计算结果与有限元计算结果相比整体上偏于保守,尤其是在弯矩线性变化并且是双曲率弯曲的情况;当端部弯矩比为-1时,GB 50017—2017中相关公式的轴力-弯矩相关关系曲线与有限元计算结果曲线呈现不同的变化趋势,说明GB 50017—2017中相关公式不能很好地反映圆钢管单向压弯构件实际的轴力-弯矩相关关系;参考有限元计算结果进行拟合的理论推导公式可以较为精确地计算端部弯矩比为1时的圆钢管单向压弯构件稳定承载力,同时采用现有的工字钢压弯构件的等效弯矩系数后,也可以较为精确地计算不同端部弯矩比情况下的圆钢管单向压弯构件稳定承载力.

摘要： 以往多采用H型钢梁,为试验中的受火构件提供轴向约束,但钢梁在较小的挠度下,就会产生不可恢复的塑性变形,导致其提供的轴向约束刚度改变.本文充分利用组合弹簧具有较大压缩量程的特点,在升温之前对弹簧进行适当压缩,规避压缩弹簧无法受拉的缺陷,为受火圆钢管提供恒定的轴向弹性约束.该约束装置可以方便快捷地对试验对象力学施加轴向约束边界条件,同时为其它类似试验提供参考.

摘要： 对圆钢管空间KT-X形相贯节点和空间KT-X形混合节点进行了足尺承载力试验研究.通过对试验数据的分析,选用变形极限准则和强度极限准则,分别得出两类节点的极限承载力,为这两类节点在工程设计中的应用提供参考和依据.空间KT-X形混合节点中节点板连接会产生较严重的应力集中,使得主弦杆提前产生过大变形.最后与《钢管结构技术规程》提供的承载力计算方法做了比较,显示这两类KT-X节点应用该规程提供的方法设计,有比较充足的承载力储备.

摘要： 大气腐蚀是造成在役空间钢结构性能退化的主要原因,尤其是处于潮湿地区和近海地区,腐蚀对构件性能影响尤为严重.圆钢管是空间钢结构最为常用的构件形式,其腐蚀后性能的变化对结构整体的安全有着重要影响.本文基于青岛地区的腐蚀规律选取了19种大跨空间结构常用的圆管,基于幂函数腐蚀模型,在ANSYS中对其表面进行腐蚀状态的模拟,并开发了相关模拟程序.分别考察了构件受腐蚀影响50年内抗弯刚度和轴向刚度随时间的折减规律.结果表明:对于小壁厚杆件其50年后二者折减幅度均超过10％,随着壁厚增大,折减幅度降低.

摘要： 以某单层网壳工程为背景,对圆钢管十字相贯节点抗弯刚度和承载力进行了足尺试验研究.该工程中,钢网壳上铺设一层钢板,采用焊接方式连接.为了解该加强方式对节点强度和刚度的影响,试验共分为两组,第一组试件由圆钢管直接焊接而成,第二组试件在节点一侧加焊钢板.文中详细介绍了试验方案和主要试验结果,并对试件的破坏模式和加强钢板的作用进行了分析.试验结果表明,圆钢管十字相贯节点具有较强的抗弯刚度和承载力;加强钢板可以改变节点的受力方式和破坏形式,有效提高节点在平面内的承载力和刚度.

摘要： 本文对比较了各种形式的柱，提出了在超高层及重载下内位圆钢管的型钢混凝土柱是较好的选择。对内置圆钢管的钢骨混凝土柱轴心受压承载力计算公式进行了推导并通过算例进行验证，并对柱受力性能进行分析。通过改进提出了新的适用抗震区的内置圆钢管的钢骨混凝土柱-梁节点。

摘要： 运用ANSYS中的SHELL181单元,建立圆钢管数值分析模型。对圆钢管构件进行常轴力、循环弯矩作用下的双重非线性分析,获取构件的滞回曲线和骨架曲线。对圆钢管压弯构件极限承载力、延性系数、能量耗散系数等滞回性能指标进行了分析,探讨了长细比、径厚比和轴压比等参数变化对圆钢管滞回性能的影响。以长度L为2m、轴压比为0.4的Φ180×8圆钢管件为例,进行了常轴力作用下的压弯性能试验。研究结果表明,数值计算结果与试验实测数据吻合较好,可以较准确地反映圆钢管件滞回性能;长细比、径厚比和轴压比对圆钢管滞回性能的影响具有相关性;随长细比、径厚比和轴压比的增大,圆钢管极限承载力和刚度降低,延性变差;为保证大长细比构件有足够的能量耗散系数和延性,应严格限制其轴压比。

摘要： 钢管再生混凝土是一种新型组合结构,其使得核心再生混凝土处于钢管的约束和保护之下,避免了再生混凝土曝露于自然环境之下,有利于改善再生混凝土自身的缺点,同时提高再生混凝土的力学性能和工作性能。本文首先进行了低周往复荷载作用下圆钢管再生混凝土压弯构件力学性能的试验研究,并比较了国内外典型设计规程在计算圆钢管再生混凝土压弯构件承载力时的差异。然后,利用数值方法计算了圆钢管再生混凝土柱的荷载—变形关系曲线,计算结果与试验结果吻合较好。

摘要： 圆钢管由于具有良好的受力性能而被广泛用于输电塔等结构中，从而插板连接钢管节点在很多工程中得以使用。实际工程中插板有多种形式，常见的有单插板、U型插板、十字插板和T型插板。无论何种形式的插板，由于钢管部分与其连接。在拉力的作用下，钢管与插板截面极易发生剪切滞后现象，严重时可引起节点提前破坏。本文运用有限元软件ANSYS对四种插板连接钢管节点进行非线性数值分析，指出不同连接形式与构造方式对钢管节点性能的影响。

摘要： 管结构在我国土木工程中已得到了广泛的应用,而管材在实际中的材性统计分析却相对较少。本文依据实际工程的实际监测资料,按照数理统计中t检验准则剔除异常数据法,探讨了管材屈服强度、钢管壁厚、钢管外径等缺陷数据样本,避免了异常的检测数据对缺陷数据参数统计造成的不利影响,并运用皮尔逊拟合优度检验法检测样本数据,得到其符合正态分布。监测数据分析表明,绝大多数误差为负误差,这一现象对结构的安全性、耐久性都将产生不利影响,应引起设计人员、监督管理人员的重视。

摘要： 本文基于导波模式展开,给出了计算轴向导波在圆管、圆柱端面反射矩阵的两种方法.一种基于双正交性关系积分,另一种基于边界离散化,通过模式耦合实现端面自由振动条件.通过算例对比验证了这两种方法有效性.

摘要： 本发明提供节点区复式钢管的圆钢管约束钢筋混凝土‑钢梁框架节点，包括柱圆钢管Ⅰ、柱圆钢管Ⅱ、柱纵筋、柱箍筋、钢梁、节点区内层圆钢管、节点区外层圆钢管、外加强环、节点区箍筋和混凝土。所述柱圆钢管Ⅱ和柱圆钢管Ⅰ分别位于钢梁的上、下两侧。钢梁将剪力和弯矩直接传给节点区内层圆钢管，进而传给核心区混凝土，避免了节点区外层钢管直接承担剪力，避免钢管屈曲，使得钢管能充分发挥其环向约束作用，保证节点承载力和延性；节点区内层圆钢管两端伸入上下钢管约束钢筋混凝土柱一定距离，保证节点的整体性，提高节点抗剪承载力和抗震性能。本发明节点安全可靠、整体性好、传力明确、施工方便，在受力和经济性能方面具有优势。

摘要： 一种异形截面多腔钢管内置圆钢管混凝土组合巨型柱及其施工方法，属于建筑领域。钢管截面形式可以为三角形，四边形，五边形，六边形等等，通过不同截面形式的组合或单独使用，形成异形截面多腔钢管内置圆钢管混凝土组合巨型柱；横隔板与方钢管焊接；纵向加劲肋与方钢管、横隔板焊接；圆钢管与纵向加劲肋、横隔板焊接；钢管内浇筑高强混凝土，圆钢管内混凝土强度高于方钢管内混凝土强度，圆钢管内可以浇筑再生混凝土。本发明适用于异形截面多腔钢管混凝土巨型柱提高轴压、偏压承载力，对于改善异形截面多腔钢管混凝土巨型柱的应力集中问题以及混凝土水化热问题有重要意义。本方法简便，经济有效，有利于在建筑结构设计中推广应用。

摘要： 本发明公开了一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法，是将高强混凝土灌注到高强的圆钢管中，在高强的圆钢管外表面安装若干个温度传感器，并在高强圆钢管的外表面包覆加热机构和保温机构，当高强混凝土处于流动状态时，控温机构控制加热机构，加热机构对高强圆钢管加热到指定温度，温度传感器通过导线将温度信息传递给控温机构，控温机构控制加热机构停止工作；当高强圆钢管的温度低于指定温度时，控温机构控制加热机构进行加热工作；高强圆钢管内的高强混凝土达到硬化状态时，终止对高强圆钢管的加热，高强圆钢管恢复至施工环境温度，以使高圆钢管形成对核心高强混凝土的套箍约束力，增加高强钢管混凝土柱的安全性和耐久性。

摘要： 本实用新型公开一种带肋圆钢管及带肋圆钢管混凝土柱，所述圆钢管为由在钢板上轧制出肋的带肋钢板通过焊接成圆型的带肋钢管。所述圆钢管由一块带肋钢板翻卷成圆并焊接而成。本实用新型采用带肋圆钢管混凝土柱代替传统加劲钢管混凝土柱，相比于传统加劲钢管混凝土柱，由于肋为轧制而成，减小了焊接工作量和加工成本，能够有效缩短加工工期，且质量稳定性更好。

摘要： 本实用新型涉及一种方钢管与圆钢管的连接结构，包括方钢管和圆钢管，方钢管和圆钢管通过端板连接，圆钢管的连接端插入有十字缀板，方钢管的连接端通过衬板加大形成矩形端面，所述矩形端面的短边边长与所述圆钢管直径相等；方钢管的连接端与圆钢管的连接端分别通过全熔透焊接在端板两侧，实现方钢管与圆钢管的等强连接转换。本实用新型不需要斜截面变直径过渡，连接节点棱角分明，节点处均为平板，方便各种构件侧向连接。

摘要： 本实用新型提供一种圆钢管悬挑桁架与矩形钢管梁相交节点，包括：圆钢管悬挑桁架(1)、矩形钢管梁(2)以及节点相交结构(3)，其中圆钢管悬挑桁架(1)悬挑矩形钢管梁(2)并通过节点相接结构相连接，圆钢管悬挑桁架(1)包括上弦杆(4)和下弦杆(5)，上弦杆(4)通过锥管变径使得端部圆钢管的直径增大；下弦杆(5)的端部后移，矩形钢管梁(2)上翼缘板件(6)、下翼缘板件(7)以及内侧腹板(8)断开从而与圆钢管悬挑桁架(1)贯通，圆钢管悬挑桁架(1)的上弦杆(4)处设置圆钢管，圆钢管内以及内侧腹板位置处设置加劲板(9)。

摘要： 本实用新型提供一种超高层建筑结构用巨型圆钢管混凝土斜柱与巨型方钢管混凝土柱连接节点结构，包括：巨型圆钢管混凝土斜柱(1‑1，1‑2)，位于超高层建筑结构底部，下端与结构主体相连，在空间相交为一体；巨型方钢管混凝土柱(2)，位于巨型圆钢管混凝土斜柱(1‑1，1‑2)形成的转换结构之上，巨型方钢管混凝土柱(2)与巨型圆钢管混凝土斜柱(1‑1，1‑2)在空间相交固接；巨型圆钢管斜撑(3‑1,3‑2)一侧与巨型圆钢管混凝土斜柱(1‑1，1‑2)固接，一侧与巨型方钢管混凝土柱(2)固接，从而形成完整的结构受力体系。此种结构形式解决了超高层建筑中巨型圆钢管混凝土斜柱与方钢管混凝土柱的可靠连接，节点钢结构加工方便、能够保证节点内复杂空间混凝土浇筑的密实性。

摘要： 本实用新型涉及钢结构现场安装技术，旨在提供一种正多边形钢管与圆钢管连接节点。包括连接圆钢管和轴向截面呈梯形的楔形圆钢管；连接圆钢管的直径要小于正多边形钢管内切圆的直径，连接圆钢管的一部分插入正多边形钢管中且另一部分露出其管口外；在正多边形钢管与连接圆钢管的相切位置处设置螺纹孔，螺纹孔装有用于连接的固定螺栓；楔形圆钢管的一端与露出正多边形钢管口外的连接圆钢管端部之间通过等强焊接方式连接，另一端与圆钢管通过等强焊接方式连接。本实用新型多数结构可事先在地面甚至工厂内完成焊接操作，能适应任意形状的正多边形钢管与任意直径的圆钢管的连接，提高现场安装的效率、减少现场的焊接及提高现场安装质量。

摘要： 本实用新型公开了一种带夹层的钢管约束的圆钢管混凝土构件，其中所述带夹层的钢管约束的钢管混凝土新型构件由外层钢管、夹层材料和核心钢管混凝土构件组成，所述外层钢管和夹层材料仅对核心钢管混凝土提供侧向约束作用；所述外层钢管与核心钢管混凝土构件均为圆形；其中外层钢管沿核心钢管混凝土构件表面通长布置并且不与核心构件的端部及梁柱节点进行连接，本实用新型可增强核心构件钢管与核心混凝土之间的共同工作性能，提高构件的承载力和延性，改善构件的破坏模式，增强构件的抗震、耐腐蚀和抗火性能；本实用新型原理清晰、力学性能优越、工程成本较低。

摘要： 本实用新型公开了一种矩形钢管梁与圆钢管混凝土柱的穿心式连接节点，包括圆钢管和矩形钢管梁，圆钢管内浇筑有混凝土；所述矩形钢管梁横穿圆钢管，矩形钢管梁的两端悬臂伸出；在位于圆钢管内部的矩形钢管梁上开设有第一浇筑孔；在矩形钢管梁的两个悬臂端内分别安设有竖向挡板，两个竖向挡板与矩形钢管梁围合成一个空腔，空腔内浇筑有混凝土。本实用新型加强了节点区圆钢管柱的承载能力，同时也加强了矩形钢管梁端部的刚度和承载能力，提高了节点区的抗震性能，改善了矩形钢管梁的受力性能；此外，构件连接构造简单，传力明确，整体性好，安全可靠，施工方便。