方钢管混凝土

摘要： 钢管混凝土构件由于受浇筑工艺、材料泌水收缩等因素的影响易产生内部缺陷,为保证施工质量,需检测评估密实度。超声波检测法因浆体材料及组成、截面形式及构造、施工工艺等不同会使检测结果具有一定离散性,为确定某工程方钢管混凝土构件密实度检测质量标准,制作足尺试件,沿高度方向上设置不同形式缺陷,并采用常规压力灌浆法进行灌浆施工。密实度超声波检测方法可有效识别方钢管混凝土构件内部缺陷,具有工程实用性和可行性。为保证检测结果准确、稳定,测点位置宜避开构件截面边缘区域,常规压力灌浆施工工艺能满足密实度要求,但应确保构件顶部排气措施的有效性。

摘要： 工程实际中的钢管混凝土构件在材料缺陷、构造开槽、环境腐蚀等因素的影响下,外部钢管表面将产生影响其结构完整性和使用寿命的局部缺陷。为研究钢管开槽对钢管混凝土短柱轴压承载力和钢管约束作用的影响,开展开槽方钢管混凝土短柱轴压性能试验研究和有限元分析。试验采用机械开槽的方式模拟钢管局部缺陷,探讨中部横向开槽、中部纵向开槽、角部横向开槽、角部纵向开槽4种开槽方式对构件荷载-应变曲线和破坏模式的影响。研究结果表明:开槽试件因开槽方式不同表现为槽口的凸起或闭合,且不同开槽方式将不同程度地降低钢管约束作用,导致构件承载力发生不同程度的下降,其中以中部横向开槽试件承载力下降最明显。之后采用ABAQUS有限元软件建立开槽方钢管混凝土短柱轴压三维实体有限元模型,在试验验证的基础下建立足尺模型进行参数分析,探讨不同开槽方式对承载力和钢管形状约束系数的影响。分析结果表明,横向开槽算例承载力和钢管形状约束系数降低相对未开槽算例较为明显,而竖向开槽算例基本不变。通过考虑不同开槽方式下钢管形状约束系数的折减建立开槽方钢管混凝土轴压承载力实用计算公式,公式计算结果与试验结果、有限元结果均吻合较好,表明实用计算公式精度较高,可应用于工程实际中开槽钢管混凝土构件承载力的计算。

摘要： 为研究复式薄壁方钢管混凝土短柱的轴压力学性能,设计制作3根不同加劲肋形式的复式薄壁方钢管混凝土短柱试件,对其进行轴压试验和数值模拟,并在此基础上,利用Abaqus软件对其进行参数分析﹒研究结果表明:加劲肋的设置可以有效延缓钢管的局部屈曲、改善试件的延性;相对于无加劲肋的试件,加肋试件的极限承载力提高25%左右;多腔体结构相对于普通带肋形式具有更好的延性;夹层混凝土强度的提高可以明显提高试件整体的极限承载力,夹层混凝土强度每提高20 MPa,试件极限承载力提高约17%;钢材强度的改变对试件极限承载力的影响相对于混凝土强度的改变对试件极限承载力的影响较小。

摘要： 为了分析相对两面受火下加劲薄壁方钢管混凝土中长柱的抗火性能,利用ABAQUS有限元软件建立ISO-834标准火灾作用下加劲薄壁方钢管混凝土中长柱温度场模型和耐火极限模型。利用模型分析相对两面受火条件下混凝土跨中截面温度梯度分布和纵向应力分布规律;在此模型基础上分析荷载比、截面尺寸、含钢率、计算长度等参数对构件耐火极限的影响规律。结果表明:荷载比和计算长度的增加均会降低构件的耐火极限,增大截面尺寸和含钢率可以有效提高构件的耐火极限,在荷载比相同的条件下,钢管屈服强度的增大会适当提高构件的耐火极限。

摘要： 为研究带外环板的方钢管混凝土柱H形钢梁下栓上焊节点的受力性能,以梁上翼缘连接方式和梁截面尺寸为试验参数,设计制作了3个节点构件,并对其进行拟静力试验。引入了数字散斑相关方法(DSCM)测量系统,对节点核心区应变进行非接触式高精度测量。结果表明,受焊缝质量的影响,构件主要破坏位置都在焊缝附近,其中下栓上焊节点和全螺栓节点分别发生在梁上翼缘与外环板连接的焊缝处和下内隔板与柱连接的焊缝处;下栓上焊节点相对于全螺栓节点核心区变形更小,更符合“强柱弱梁”准则,并推断梁柱之间荷载传递主要通过外环板,但全螺栓节点由于螺栓滑移以及焊接缺陷少,延性要显著好于下栓上焊节点;梁截面尺寸和节点连接方式对构件核心区受力性能和应变分布有较大影响,其中核心区主应变及剪应变云图均呈45°斜向发展。

摘要： 为研究方钢管超高性能混凝土(UHPC)的界面黏结滑移性能,以钢管宽厚比、高宽比和UHPC强度为主要参数,设计了18个方钢管UHPC试件并对其进行静力推出试验.通过试验分析了试件的破坏过程与形态、荷载-滑移曲线、黏结强度和钢管纵向应变分布,结果表明:推出后的试件整体较为完整,钢管无鼓曲现象,加载端边缘处混凝土有一定损伤;加载端与自由端的荷载-滑移曲线形状基本一致,且曲线分为有明显峰值点的弱化型和无明显峰值点的强化型两类;黏结强度随宽厚比和高宽比的增加而减小,当宽厚比较大时,增大UHPC强度可以明显提高黏结强度;加载端的钢管纵向应变小于自由端,应变沿高度方向大致呈指数分布.从黏结强度的组成出发,忽略化学胶着力影响,通过确定界面摩擦和机械咬合应力的表达式,建立了方钢管UHPC在两种养护条件下的黏结强度计算模型,理论计算与试验数据符合较好.

摘要： T形方钢管混凝土组合异形柱具有良好的力学性能,以试件长度、偏心距、偏心方向为试验参数,设计9个不同长细比的试件进行偏心受压试验,观察试件的破坏形态,得到荷载应变曲线和荷载挠度曲线,并分析各参数对试件偏心受压性能的影响。试验结果表明:长度为600 mm的试件发生了强度破坏,长度为1500、1800 mm的试件发生了弯曲失稳破坏;试件长度越长,弯曲破坏特征越明显;偏心距越大,偏压承载力越低;偏心方向对偏心受压性能的影响相对较小。与相关规范计算结果对比发现,按DBJ/T 13-51—2010计算的结果与试验结果吻合最好。研究结果表明,T形方钢管混凝土组合异形柱延性较好,方钢管之间可以协同工作,偏心受压力学性能良好。

摘要： T形方钢管混凝土组合异形柱具有良好的力学性能,以试件长度、偏心距、偏心方向为试验参数,设计9个不同长细比的试件进行偏心受压试验,观察试件的破坏形态,得到荷载-应变曲线和荷载-挠度曲线,并分析各参数对试件偏心受压性能的影响.试验结果表明:长度为600 mm的试件发生了强度破坏,长度为1 500、1 800 mm的试件发生了弯曲失稳破坏;试件长度越长,弯曲破坏特征越明显;偏心距越大,偏压承载力越低;偏心方向对偏心受压性能的影响相对较小.与相关规范计算结果对比发现,按DBJ/T 13-51-2010计算的结果与试验结果吻合最好.研究结果表明,T形方钢管混凝土组合异形柱延性较好,方钢管之间可以协同工作,偏心受压力学性能良好.

摘要： 完成了3个1/3比例的3层联肢钢板剪力墙试件的低周反复加载试验。3个试件的钢板剪力墙分别采用非加劲、槽钢竖向加劲和井字加劲的形式,钢板剪力墙的竖向边缘构件采用方钢管混凝土。得到了联肢钢板剪力墙试件的荷载-位移滞回曲线和破坏形态,对试件的骨架曲线、应力发展、延性及耗能能力等进行了分析。采用有限元软件ABAQUS对试件进行了数值模拟。结果表明:非加劲和槽钢竖向加劲墙板先屈曲后屈服,井字加劲墙板先屈服后屈曲,墙板屈服后连梁与钢板剪力墙边框梁相继屈服。方钢管混凝土柱脚屈服较早,屈服后仍具有良好的承载力和弹塑性变形能力。采用非加劲墙板的试件承载力最低,滞回环捏缩效应最严重,其次是采用槽钢竖向加劲墙板的试件。采用井字加劲墙板的试件滞回环较饱满。井字加劲和槽钢竖向加劲试件的峰值荷载分别比非加劲试件的峰值荷载提高了11.7%和6.9%,井字加劲和槽钢竖向加劲试件的等效黏滞阻尼系数分别比非加劲试件的等效黏滞阻尼系数提高了65.9%和19.9%。各试件的延性系数均大于4.5,表明不同加劲形式的联肢钢板剪力墙均具有良好的延性。数值分析与试验结果吻合较好,可充分地反映试件的滞回性能和破坏过程。加劲肋对连梁和边缘构件的内力影响较小,但可显著提高剪力墙板的抗剪承载力。相较于两片单肢钢板剪力墙,联肢钢板剪力墙的承载力和耗能能力均有大于20%的提高。

摘要： 为了获得方钢管混凝土极限黏结强度的统一计算式,对大量的方钢管混凝土极限黏结强度的试验资料进行了整理分析,结果表明:极限黏结强度随着长宽比、套箍系数的提高而提高;随着宽厚比的提高而降低;一般情况下,随着混凝土强度的提高而提高.目前的方钢管混凝土极限黏结强度的计算式的理论计算值与试验值吻合较差.基于统计分析的方法,以混凝土强度和宽厚比为主要参数提出了方钢管混凝土极限黏结强度的统一计算模型,计算结果与试验结果吻合较好,证明了统一计算公式的有效性,为方钢管混凝土的统一设计提供参考.

摘要： 方钢管混凝土组合异形柱框架-支撑体系延性较好,具有较大的抗侧刚度,可应用于高层建筑.沧州福康家园项目是全国第一个应用异形柱技术的高层钢结构住宅小区,其中18层住宅全部采用矩形钢管混凝土组合异形柱框架-支撑体系,最大建筑高度达53.2m.本文以沧州市福康家园公共租赁住房住宅项目为例,对工程中方钢管混凝土组合异形柱框架-支撑结构体系的柱、节点等设计关键技术进行总结,对工程中的防火与防腐处理方法以及三板体系的选用进行介绍,对其工程造价进行统计分析,该文研究成果对于实际工程具有直接指导意义.

摘要： 采用叠加法对钢骨-方钢管混凝土组合短柱的偏压承载力计算公式进行推导，探讨了钢骨、方钢管和混凝土三者变形协调下的偏压承载力，推导出偏压承载力计算公式。利用叠加法算得到了钢骨-方钢管混凝土组合短柱的N-M相关曲线。由于钢骨、方钢管和混凝土三者之间变形协调，相互作用，可以有效的提高柱子的承载能力，为促进其在工程实践中的应用提供了理论依据。

摘要： 采用在小偏心范围内基于钢筋混凝土构件的极限状态设计法对钢骨一方钢管混凝土组合短柱的偏压承载力计算公式进行推导，探讨了钢骨、方钢管和混凝土三者变形协调下的偏压承载力，确定该类组合柱的计算假定，明确中和轴位置的选取，并随之推导出偏压承载力计算公式。由于钢骨、方钢管和混凝土三者之间变形协调，相互作用，可以有效的提高柱子的承载能力，为促进其在工程实践中的应用提供了理论依据。

摘要： 通过6根钢骨-方钢管混凝土组合短柱的偏心受压试验，研究了该组合柱的受力性能。试验结果表明：钢骨-方钢管混凝土偏心受压组合短柱试件的破坏是由于方钢管局部出现凸曲而导致承载力的下降而引起的；混凝土的强度、方钢管的宽厚比和钢骨的用量都对组合柱的受力性能有着显著影响；通过截面应变分析，可以近似地认为偏心受压组合柱符合平截面假定。

摘要： 为了研究方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的受力性能，以轴压比和梁柱线刚度比为参数，对4个方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点进行了低周反复荷载试验，研究分析了该类节点的滞回曲线、刚度退化、耗能能力、破坏机理及破坏特征。在合理选择材料本构关系、破坏准则的基础上，利用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点进行了非线性分析，并研究了外加强环各部分构造尺寸的变化对节点受力性能的影响。结论表明：方钢管混凝土柱-铜梁外加强环节点滞回曲线饱满，耗能能力强，达到极限荷载后具有良好的延性和后期承载能力。有限元分析结果表明：柱腹板外侧环板宽度和梁端环板平直段长度对节点受力性能的影响较大，柱翼缘外侧环板宽度对节点的受力几乎没有影响。

摘要： 为了研究方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的抗震性能,进行了四个方钢管混凝土柱-钢粱外加强环节点的低周反复荷载试验,以轴压比和梁柱线刚度比为参数,研究分析了该类节点的滞同曲线、延性、刚度退化、耗能能力及其破坏特征.结论表明：方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点滞回曲线饱满,耗能能力强,刚度退化缓慢,达到极限荷载后具有良好的延性和后期承载能力.经与钢筋混凝土框架、型钢混凝土框架及钢框架节点比较可知.rn 方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点具有较好的受力性能和抗震能力,本文的研究成果可用于指导钢管混凝土结构的工程实践.

摘要： 在电液伺服加载系统上对一榀方钢管混凝土组合框架结构模型进行模拟地震反应试验，分别研究了结构在双向地震作用和单向地震作用下的动力反应和滞回特性，并进行了对比分析。研究结果表明，双向地震作用较单向地震作用在一定程度上加剧了结构的动力反应，增大了结构产生的平扭效应；在双向地震作用下，由于钢管和混凝土相互作用、协调工作产生良好的结构效应，结构没有明显的刚度退化现象.

摘要： 为了研究方钢管混凝土柱——钢梁外加强环节点的抗震性能，以轴压比和梁柱线刚度比为参数，进行了四个方钢管混凝土柱——钢梁外加强环节点的低周反复荷载试验，研究分析了该类节点的滞回曲线、延性、刚度退化、耗能能力及其破坏特征；考察了轴压比和梁柱线刚度比对节点受力性能及抗震性能的影响规律.结论表明：方钢管混凝土柱——钢梁外加强环节点滞回曲线饱满，耗能能力强，刚度退化缓慢，达到极限荷载后具有良好的延性和后期承载能力。位移延性系数在3.10～3.51之间，满足延性节点的要求.柱轴压比对节点的水平承载力和抗震性能影响较大，随着轴压比的增加，节点的水平承载力略有下降，位移延性和耗能能力降低；梁柱线刚度比较大的试件具有较高的水平承载力和弹性阶段刚度，随着梁柱线刚度比的增加，节点的耗能能力提高.

摘要： 本文是针对某超高层办公楼斜撑转换关键节点有限元分析.为满足建筑功能要求,抽掉四边外框柱7层以下的中柱,结构采用方钢管混凝土人字斜撑转换,此转换方式传力路径明确,转换层与上下层的刚度比变化小,结构层剪力未见明显突变,且斜撑直接落地,对结构抗震更为有利.本文建立了斜撑关键节点的有限元模型,对混凝土和型钢采用实体单元模拟,并采用TIE的约束方式考虑型钢与混凝土之间的相互作用,准确地反映了节点的真实受力状态,计算分析表明,节点能够满足中震弹性大震不屈服的抗震性能目标.

摘要： 这篇高层(超高层)住宅钢结构创新设计的研究，抓住了住宅建筑平面多样性及多内隔墙的特点，采用了适用这些特点的框筒束结构体系。比传统的设计柱子多而密，具有支柱根的现象，并与创新的钢筋焊接网架配筋的混凝土楼板组合很强的空间结构；框架由小尺寸的方钢管混凝土柱和H型钢预应力钢梁组成，不仅巧妙地解决了柱与梁的防火问题，而且抗弯刚度大，含钢量小；楼板防撞击噪音较佳，提高了建筑的舒适度。框架节点的创新设计，不仅使所有的楼盖构件能在地面或楼面上组装，最后整体吊装，这些都大大地降低了施工费用，而且框架节点是吸收能量的刚性节点，与其它的结构优点一起组成了抗震、抗风性能较佳的结构体系，创新的墙板设计不仅使结构能组成各种高效而经济的抗侧力构件，而能组成各种物美价廉的墙板.因此这篇文章对研究人员、设计人员，在读硕士和博士的创新设计会有启发，文章中提及的获初步审查合格的两个国家发明专利，将会引起国家建筑集团的关注，因为能开拓成为国家自主知识产权。

摘要： 本实用新型公开了一种方钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁节点结构，本实用新型的节点核心区外包方钢管能够对核心混凝土产生有效的约束加强节点强度。本实用新型中在节点内置十字型钢增大节点强度和刚度。改善方钢管边上对混凝土约束效果不好的问题和弥补方钢管开洞造成的约束不足。本实用新型将钢管约束钢筋混凝土柱和传统的钢筋混凝土梁搭配组成组合结构框架节点。相对于现有大多数钢结构和组合结构采用钢梁来说，用钢量显著降低,同时避免了钢梁的整体和局部失稳,经济性能显著提高。

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： 本发明公开了一种方钢管混凝土柱‑矩形钢管混凝土梁节点连接形式，包括土柱与土梁，所述土柱的两侧均设有固定卡块，所述固定卡块的两侧均固定连接有锁紧块，两个所述锁紧块之间均插设有锁紧杆，所述固定卡块的两侧外壁上均固定连接有连接块，所述连接块远离固定卡块的一侧设有连接槽，所述土梁的一端插设在连接槽内，所述连接块的两端均滑动插设有限位杆，所述土梁的两侧均设有与限位杆对应的卡槽，所述限位杆的顶端固定连接有拉块，本发明采用装配式设计能够使土梁与土柱之间连接更加便捷高效，便于现场进行施工，增加作业效率。

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： 本发明公开了一种以内衬钢管加劲的薄壁方钢管混凝土柱，包括薄壁方钢管、内衬钢管和内填混凝土，所述的薄壁方钢管管壁开塞焊孔，所述的内衬钢管设置在薄壁方钢管的内部，所述的薄壁方钢管与内衬钢管通过塞焊缝连接；所述的薄壁方钢管内部填充混凝土。本发明的薄壁方钢管和内衬钢管之间采用塞焊缝连接，显著减小了焊接工作量，减小了钢管损伤，较好的避免了焊缝集中、残余应力较大等问题，很大程度上减少焊接带来的不利影响，有利于改善以内衬钢管加劲的薄壁方钢管混凝土柱的受力性能。

摘要： 本实用新型公开一种带肋方钢管及带肋方钢管混凝土柱，所述方钢管为由在钢板上轧制出肋的带肋钢板通过焊接成方型的带肋钢管。所述方钢管由四块长度相同的带肋钢板焊接而成，或为一块带肋钢板弯折焊接而成，或为两块弯折成直角的带肋钢板焊接而成。本实用新型采用带肋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。

摘要： 本实用新型公开了一种以内衬钢管加劲的薄壁方钢管混凝土柱，包括薄壁方钢管、内衬钢管和内填混凝土，所述的薄壁方钢管管壁开塞焊孔，所述的内衬钢管设置在薄壁方钢管的内部，所述的薄壁方钢管与内衬钢管通过塞焊缝连接；所述的薄壁方钢管内部填充混凝土。本实用新型的薄壁方钢管和内衬钢管之间采用塞焊缝连接，显著减小了焊接工作量，减小了钢管损伤，较好的避免了焊缝集中、残余应力较大等问题，很大程度上减少焊接带来的不利影响，有利于改善以内衬钢管加劲的薄壁方钢管混凝土柱的受力性能。

摘要： 本实用新型公开了一种外套方钢管的圆钢管混凝土柱，其特征在于：包括圆钢管柱和方钢管柱，方钢管柱套设于圆钢管柱的外围且重心重合，圆钢管柱内与方钢管柱内设置混凝土。集合了圆钢管混凝土和方钢管混凝土柱的优点，承载力高，加工方便，施工快捷，耐火性能好。