圆钢管混凝土

摘要： 通过氯离子腐蚀后低碳钢力学性能试验,得到了氯离子腐蚀对钢管力学性能的影响规律,在将氯离子腐蚀对外钢管弹性模量和屈服强度的折减公式引入有限元模型后,对腐蚀后圆钢管混凝土短柱进行了受压分析。利用参数分析,探讨了含钢率、混凝土及钢材强度、CFRP包裹层数对氯离子腐蚀的圆钢管混凝土短柱极限承载力的影响规律,参考常温下圆钢管混凝土轴压强度承载力计算公式,分别提出了氯离子腐蚀后圆钢管混凝土短柱极限承载力计算公式与采用CFRP加固的氯离子腐蚀后圆钢管混凝土短柱极限承载力计算公式。研究结果表明:在考虑锈蚀损伤的条件后,利用有限元模型得到的模型计算值与公式计算值吻合度较好,可采用修正后的极限承载力公式计算承载力,为后续实际应用和工程评估提供参考。

摘要： 考虑到锂渣、废橡胶等工业垃圾对环境的危害,将锂渣、废橡胶分别部分取代圆钢管混凝土中的水泥与砂,不仅能够解决环境问题,而且能改善圆钢管混凝土的部分工作性能。通过对不同锂渣取代率(0、10%、20%、30%)、橡胶取代率(0、10%)的8根圆钢管锂渣橡胶混凝土短柱试件进行轴心受压试验,分析了短柱的破坏形态及力学性能。研究结果表明:8个短柱试件破坏形态相似,同时,在相同锂渣取代率条件下,橡胶颗粒部分取代细骨料降低了圆钢管锂渣橡胶混凝土短柱的强度,但橡胶颗粒的掺入可提高试件的延性,使试件的变形能力得到了增强;在相同橡胶取代率条件下,锂渣部分取代水泥可提高试件的强度,当锂渣取代率为20%时,其受压强度最大。

摘要： 进行了48根圆钢管混凝土短柱试件在冻融循环后的轴压试验,并对这些试件的破坏形态和力-位移关系进行了分析,主要参数为混凝土强度与冻融循环次数。试验结果表明,试件的破坏模式受冻融循环影响较小,但随着冻融循环次数的增加,试件的极限承载力和弹性段长度都会逐渐降低。基于试验结果,提出了冻融循环作用后的核心混凝土本构模型与承载力计算式,并采用试验结果对其进行了验证。

摘要： 该文在钢管混凝土柱研究的基础上,进一步探究碳纤维布(CFRP)对圆钢管混凝土中长柱轴压承载力极限的影响.制作10根不同CFRP圆钢管混凝土中长柱进行轴压试验,探讨CFRP圆钢管混凝土中长柱的受力过程、破坏形态和轴压极限承载力,分析CFRP层数、混凝土强度、钢管壁厚与长细比对其极限承载力的影响,为CFRP圆钢管混凝土中长柱极限承载力的计算提供参考.结果表明,CFRP层数对圆钢管混凝土中长柱极限承载力提升巨大,混凝土强度、钢管壁厚与长细比的影响相对较小,可为CFRP圆钢管混凝土中长柱的工程应用提供有力支撑.

摘要： 建立了火灾作用后和碳纤维增强复合材料(CFRP)加固受火后圆钢管混凝土构件的侧向撞击数值模型,通过不同试验分别验证了模型的准确性。分析了加固受火后构件的撞击全过程,对比了构件的撞击力、跨中挠度和截面弯矩。对构件的抗撞击承载力和抗弯承载力,塑性变形和吸能能力,以及内力分布与发展进行了分析,并给出构件在撞击荷载作用下跨中最大挠度简化计算公式,最后讨论了CFRP加固方式对受火后构件撞击性能的影响。结果表明:采用CFRP加固受火后构件的撞击力平台值和平均截面弯矩提高,跨中挠度和撞击持续时间明显减小,CFRP加固对构件的抗撞击性能和抗弯能力提升显著;构件的抗撞击承载力、抗弯承载力和吸能能力随着受火时间的增加逐渐降低;构件在跨中产生不同程度的塑性变形,其主要通过形成塑性铰吸收能量;在峰值阶段构件的弯矩和剪力分布形态与相应静态荷载作用时差异明显,但在平台阶段时其分布形态与静态荷载作用时一致;简化计算公式可以很好地计算构件撞击后的跨中最大挠度,CFRP加固方式对受火后构件的抗撞击性能影响明显。

摘要： 为研究高温喷水冷却后钢管混凝土界面粘结性能,考虑混凝土强度、锚固长度、冷却方式、最高温度等变化参数,完成23个试件在高温喷水冷却后的推出试验.观察了冷却后试件的表观变化与试验中的破坏形态,获取了荷载—滑移曲线及特征点参数,分析了界面粘结强度的影响因素,提出了界面粘结强度表达式及粘结滑移本构方程.研究表明:随历经温度升高,界面粘结强度先增后减;粘结强度与锚固长度成反比,温度越高越明显;喷水冷却后试件的粘结强度较自然冷却低,且随历经温度的升高降幅更大.

摘要： 为研究不同腔体构造对圆钢管混凝土短柱抗震性能的影响,进行了3个不同腔体构造的大截面尺寸圆钢管混凝土短柱试件的低周反复荷载试验.试件钢构件分别为圆钢管、圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼以及圆钢管内置圆钢管,其中后两者钢构件用钢量相等.各试件的轴力均相等.分析了各试件的承载力、刚度退化、滞回特性、延性、耗能及破坏特征.研究表明:竖向肋板的设置可以提高构件的受弯承载力;环向肋板可以显著约束钢管径向变形;内置圆钢管强化了核心区混凝土的约束,使得外钢管弹塑性变形能力增强;含钢率相等条件下,圆钢管内置圆钢管混凝土短柱与圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼混凝土短柱相比,虽然水平承载力略有下降,但是其延性系数和累积耗能能力有显著提高;3个不同腔体构造圆钢管混凝土短柱的等效黏滞阻尼系数分别为0.41、0.53、0.58,均具有较好的耗能性能.圆钢管混凝土柱在压、弯、剪复合受力状态下的承载力试验值高于按照我国规范和规程所得出的计算值,表明我国规范和规程在计算足尺试件承载力时,结果偏于安全.

摘要： 为了对圆钢管再生混凝土短柱的计算公式进行研究,建立了圆钢管再生混凝土轴压短柱有限元模型,并验证了模型的正确性.使用四种规范对13根圆钢管再生混凝土短柱有限元模型进行了计算分析,结果表明:规范ACI(2005)、规范ASIC(2005)和规范AIJ(1997)对于圆钢管再生混凝土轴压短柱的计算结果偏安全,但精确度较低;规范(GB 50936-2014)的计算结果不仅偏安全,而且计算精确度较高,但此规范未考虑骨料取代率的影响.对规范(GB 50936-2014)中的公式进行了修正,提出了修正系数 θ,并验证了修正系数的正确性.

摘要： 本文建立了考虑施工过程及长期荷载作用影响的圆钢管混凝土轴压力学性能有限元分析模型,该模型中考虑了钢管焊接残余应力、钢管初应力及长期荷载作用的影响.利用现有的试验数据,对建立的有限元模型的适用性进行了验证.采用建立的有限元模型,分析了施工过程及长期荷载对圆钢管混凝土轴压力学性能的影响.通过分析受力全过程中荷载-变形关系及轴向荷载分配关系,进一步研究其在施工过程及长期荷载作用影响下的力学性能.

摘要： 承重圆钢管构件内填混凝土加固方法可以大幅度提高圆钢管的极限承载能力.由于不能完全卸除钢管荷载,加固之前的钢管构件存在初应力.本文通过对不同长细比和不同初应力构件进行承载力试验研究,分析钢管初始应力对加固构件承载力的不利影响,并初步提出考虑钢管初应力的圆钢管混凝土承载力计算公式.

摘要： 应力集中系数(SCF)是评价相贯节点疲劳寿命的重要参数,本文采用模型试验和有限元分析相结合的手段对圆钢管混凝土T型相贯节点在轴向荷载和平面内弯矩作用下的应力集中系数进行了研究.建立圆钢管混凝土T型相贯节点的精确有限元模型,通过试验验证有限元模型可以用来预测钢管混凝土相贯节点的应力集中系数.通过有限元模型参数分析,研究几何参数对节点应力集中系数的影响.

摘要： 为了研究圆钢管与混凝土之间的粘结强度,以长细比、径厚比、套箍系数及含钢率为设计参数进行了9个圆钢管混凝土试件的推出试验(push-out test)。通过对推出试件荷载-滑移曲线的分析,得到了粘结强度的统计结果,并据此分析了各设计参数对粘结强度的影响,为进一步研究圆钢管混凝土的粘结滑移性能提供了依据和参考。

摘要： 为了进一步研究圆钢管混凝土柱的粘结滑移性能,对9个具有不同设计参数的圆钢管混凝土柱进行了推出试验,通过对试件应变和滑移的测量,考察了钢管应变分布规律、局部粘结剪应力发展规律以及粘结长度在各级荷载下的分布规律,并进行了理论分析。分析结果与试验结果吻合较好,为粘结滑移理论的进一步试验研究和理论分析提供了参考依据。

摘要： 以试验研究和圆CFRP钢管约束混凝土在轴压力作用下的应力-应变关系为基础,根据平截面假设和构件挠曲线为正弦半波曲线假设,应用纤维模型法,建立分析模型,划分构件中截面单元,编制MATLAB程序,模拟了四根CFRP环向约束圆钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系,计算值与实验值吻合良好且偏于安全,表明纤维模型法用于模拟CFRP环向约束圆钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系是行之有效的。本文方法也可用于圆钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系分析。

摘要： 通过对钢管混凝土纯弯构件截面极限状态的应力分析，考虑受压区钢管对混凝土的约束作用使混凝土纵向应力增大，由于其约束作用钢管的纵向应力小于环向应力；考虑受拉区混凝土对钢管的约束作用而使钢管纵向屈服强度提高，根据计算简图列出静力平衡方程，导出钢管混凝土纯弯构件的极限弯矩计算公式并进行合理简化。对其中的59组国内外钢管混凝土受弯构件进行极限弯矩的数值计算和近似计算。结果表明，数值解和近似解均与实测值相吻合。此外，上述的计算结果与基于全过程分析回归的极限弯矩拟合计算公式的结果也基本一致。

摘要： 为了解CFRP环向约束圆钢管混凝土轴压构件的静力性能，并为荷载-中截面挠度曲线数值分析提供依据，以24个构件的静力试验为基础，对其挠度和应变等展开分析。结果显示，在其他参数相同的条件下，柱中截面挠度随着环向CFRP层数的减小而增大、随着长径比的增大而增大;构件的挠曲线近似为正弦半波曲线。极限荷载之前钢管和CFRP管在环向可以协同工作，环向应变沿截面周边分布不均匀;钢管纵向应变沿截面高度的分布基本符合平截面假定;同一点的纵向应变和环向应变异号，纵向受拉的钢管对核心混凝土没有环向约束作用。

摘要： 以试验研究和圆CFRP-钢管约束混凝土在轴压力作用下的应力-应变关系为基础，麻用纤维模型法，分析了CFRP环向约束圆钢管混凝土轴压构件的荷载-中截面挠度曲线，计算结果与试验结果吻合良好，且总体上偏于安全。CFRP环向约束圆钢管混凝土轴压构件的荷载-中截面挠度曲线可划分为以下三个阶段：弹性段、弹塑性段和软化段。

摘要： 以试验研究为基础，依据圆CFRP钢管约束混凝土在轴压力作用下的应力-应变关系，根据平截面假设和构件挠曲线为正弦半波曲线假设，应用纤维模型法，建立分析模型，划分构件中截面单元，编制MATLAB程序，模拟了32根圆CFRP钢管混凝土轴压构件的荷载-中截面挠度关系，计算值与实验值吻合良好且偏于安全，表明纤维模型法用于模拟圆CFRP钢管混凝土轴压构件的荷载-中截面挠度关系是可行的。本文方法也可用于分析圆钢管混凝土轴压构件的荷载-中截面挠度关系。

摘要： 方钢管混凝土内置圆钢管再生混凝土底部强化型柱，属于组合结构技术领域。其包括方钢管（1）、普通混凝土（2）、圆钢管（3）、再生混凝土（4）和加强型高性能混凝土（5）。本发明充分利用不同形状钢管的优势和三种混凝土的特点。方钢管节点设计、施工方便，且利于建筑空间布置；圆钢管套箍约束能力强，采用圆钢管约束再生混凝土，推广了再生混凝土的应用，同时保证了结构性能。在水平荷载作用下，受弯较大的远离中性轴的截面周边部位，采用性能稳定的普通混凝土。在易出现塑性铰的柱底部位，采用加强型高性能混凝土，增强了柱底的塑性转动能力，使得柱端在大震下能够产生较大的弹塑性变形，有效耗散地震能量，提高了构件的抗震性能。

摘要： 多腔钢管混凝土内嵌圆钢管再生混凝土带缀板组合柱，其包括多边形钢管（1）、内隔板（2）、普通混凝土（3）、圆钢管（4）、再生混凝土（5）和缀板（6）。内隔板将多边形钢管分为若干个小腔体，钢板对核心混凝土的约束作用增强，混凝土处于高度的三向受压状态，从而使混凝土的强度得到较大的提高，塑性和韧性得到显著的改善；同时，设置内隔板可以使整个构件的刚度、承载力、延性、抗震能力均有一定幅度的提高。圆钢管具有较强的“套箍作用”，可减少甚至抵消由于再生混凝土材料性能劣化对受力性能的影响，推广了再生混凝土的应用，同时保证了结构性能。在地震往复作用下，缀板与混凝土通过相互剪切消耗地震能量，提高了构件的抗震性能。

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： 方钢管混凝土内置圆钢管再生混凝土底部强化型柱，属于组合结构技术领域。其包括方钢管（1）、普通混凝土（2）、圆钢管（3）、再生混凝土（4）和加强型高性能混凝土（5）。本发明充分利用不同形状钢管的优势和三种混凝土的特点。方钢管节点设计、施工方便，且利于建筑空间布置；圆钢管套箍约束能力强，采用圆钢管约束再生混凝土，推广了再生混凝土的应用，同时保证了结构性能。在水平荷载作用下，受弯较大的远离中性轴的截面周边部位，采用性能稳定的普通混凝土。在易出现塑性铰的柱底部位，采用加强型高性能混凝土，增强了柱底的塑性转动能力，使得柱端在大震下能够产生较大的弹塑性变形，有效耗散地震能量，提高了构件的抗震性能。

摘要： 方钢管混凝土内置圆钢管再生混凝土及螺旋箍强化组合柱，属于土木工程的组合结构技术领域。在方钢管（1）内设置有圆钢管（3），圆钢管（3）外侧设置有螺旋箍（6）；圆钢管（3）内填充有再生混凝土，圆钢管（3）与方钢管（1）之间填充有普通混凝土。本发明中方钢管节点设计、施工方便，且利于建筑空间布置；圆钢管套箍约束能力强，采用圆钢管约束再生混凝土，推广了再生混凝土的应用，同时保证了结构性能。在水平荷载作用下，受弯较大的远离中性轴的截面周边部位，采用性能稳定的普通混凝土。在螺旋箍和方钢管的双重约束作用下，可有效限制外围混凝土的横向变形，延缓方钢管局部屈曲的发生，显著提高构件的承载力和抗震性能。

摘要： 多腔钢管混凝土内嵌圆钢管再生混凝土带缀板组合柱，其包括多边形钢管（1）、内隔板（2）、普通混凝土（3）、圆钢管（4）、再生混凝土（5）和缀板（6）。内隔板将多边形钢管分为若干个小腔体，钢板对核心混凝土的约束作用增强，混凝土处于高度的三向受压状态，从而使混凝土的强度得到较大的提高，塑性和韧性得到显著的改善；同时，设置内隔板可以使整个构件的刚度、承载力、延性、抗震能力均有一定幅度的提高。圆钢管具有较强的“套箍作用”，可减少甚至抵消由于再生混凝土材料性能劣化对受力性能的影响，推广了再生混凝土的应用，同时保证了结构性能。在地震往复作用下，缀板与混凝土通过相互剪切消耗地震能量，提高了构件的抗震性能。

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。