组合柱

摘要： 为研究不同纤维缠绕角度对FRP管约束混凝土组合柱的协同工作性能,通过参考已有文献数据,分析不同纤维缠绕角度、壁厚对FRP管约束混凝土组合柱抗压强度、承载力和延性影响规律。结果表明:随着FRP管纤维缠绕角度和壁厚的增大,组合柱承载力、延性、抗压强度增大。基于已有试验,拟合出强度计算公式,与已有的试验结果吻合较好,可为FRP管约束混凝土组合柱的实际工程应用提供参考。

摘要： 模块化装配式钢框架形成模块柱-柱分离的框架结构柱,其竖向承重和水平抗侧不能很好地发挥模块柱共同工作的作用。因此,此类模块化装配式框架结构不能用于中高层建筑,是需要重点研究和发展的方面。该文针对角柱承重式模块化结构中的多柱组合形式,采用外包钢板将相邻模块柱联系起来,即通过外包钢板将模块柱形成组合柱。提出了外包钢板柱-柱组合的连接构造形式并进行了受力机理分析,建立了组合柱的精细化有限元模型,对其进行单向位移、循环往复加载模拟。结果表明:组合柱的水平抗侧刚度、承载力明显提升;提出的将外包钢板开孔后的组合柱改善了组合柱的抗震性能;外包钢板组合柱的滞回曲线更饱满、能量耗散系数更大,承载能力和耗能能力都得到了较好的提升,具有良好的抗震性能,是一种值得推广应用的构造方式。

摘要： 使用ABAQUS软件建立了9个十字形钢管混凝土柱模型,并对其进行了低周反复荷载下的抗震试验。分析了钢管壁厚、长宽比和轴压比对十字形钢管混凝土柱抗震性能的影响。通过与实际试验对比得出结论:本文提出的有限元模型可以较为准确地预测试件的破坏模式和极限承载力,证明本文模型有较好的可行性;十字形钢管混凝土柱的极限承载力与钢管壁厚和长宽比成正相关,与轴压比成负相关。

摘要： 为了提高结构短柱的抗震性能,提出了超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)组合柱的新型结构形式,并采用ABAQUS有限元软件对其进行了伪静力试验分析,研究了UHPC-NC组合柱在轴压比为0.2时,低周往复变位移荷载作用下的滞回特性、延性性能、耗能能力、刚度退化等抗震性能,并与普通混凝土柱的抗震性能进行了比较。研究结果表明:UHPC-NC组合柱的延性性能、耗能能力均较普通混凝土柱有较大提升,其中UHPC-NC组合柱ZH-4模型的延性系数达4.0,相比于普通混凝土柱的延性系数最大值2.6,约提高了54%;从刚度退化看,当加载至中后期,UHPC-NC组合柱较普通混凝土柱的刚度退化速率更慢,其中ZH-4模型的刚度退化性能表现最好。

摘要： 为研究活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)-钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)组合柱的轴压力学性能,以RPC厚度、长细比为参数,进行了5根RPC-CFST组合柱的轴压试验,分析其受力机理、破坏形态、套箍效应和承载力算法等。试验结果表明:不同参数的RPC-CFST组合柱破坏过程和破坏形态较为接近,随着RPC厚度的增加,外部RPC对CFST的紧箍效应更迟出现,组合柱的极限承载力有小幅度提升;随着长细比的增大,外部RPC对CFST的紧箍效应越早出现,组合柱的弹性刚度和极限承载力逐渐降低。借助ABAQUS有限元软件,建立了经试验验证的RPC-CFST组合柱有限元模型,并对径厚比、RPC强度、含钢率、混凝土强度、套箍系数等参数进行分析。在试验研究和有限元参数分析的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范和规程,提出了RPC-CFST组合柱轴压承载力计算公式,公式计算值与试验值吻合良好。

摘要： 由配筋的超高性能混凝土(Reinforced Ultra-high Performance Concrete,RU)圆管与普通混凝土(Normal Concrete,NC)芯柱组成的RU-NC柱是一种新型组合结构.为探讨RU-NC组合短柱轴压性能与承载力计算方法,以UHPC圆管壁厚、箍筋间距和钢纤维体积掺量为参数,开展了RU-NC组合短柱轴压试验,同时进行了由超高性能混凝土(U)圆管与普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)芯柱组成的U-RC组合短柱对比试验.在此基础上,基于ABAQUS软件建立有限元模型开展数值分析.结果表明,RU-NC组合短柱轴压受力全过程分为弹性阶段、带裂缝工作阶段和钢筋屈服阶段,RU圆管与螺旋箍筋均对核心混凝土具有一定约束作用,组合短柱破坏模式为RU圆管与核心混凝土被压溃、螺旋箍筋拉断;与U-RC组合短柱相比,将钢筋笼从核心混凝土移至UHPC圆管的RU-NC组合短柱具有更好的抗裂性能和延性以及更高的极限承载力;随着UHPC圆管壁厚和UHPC抗拉强度的增加,RU-NC组合短柱承载力大致呈线性增长趋势;随着箍筋间距的减小,承载力呈非线性增长趋势;采用现行规范与已有文献算法无法精确计算RU-NC组合短柱的极限承载力,基于RU圆管约束混凝土的理论分析,提出了RU-NC组合短柱轴压承载力算法,计算值与试验结果比值的均值为0.984,方差为0.0053,精度较高,可为将来该新型组合结构的设计与应用打下基础.

摘要： 本文所研究的双空间钢构架混凝土柱是由内外空间钢构架组成,即在空间钢构架混凝土短柱中内埋空间钢构架,形成一种对混凝土有着两重约束的双空间钢构架混凝土组合柱.为了探究这种组合柱的偏心受压承载力计算方法,以试验研究为基础,建立相关的N-M偏心受压方程.计算后得出的方程计算值与试验值较为吻合,验证了Nu-Mu偏心受压方程计算方法的可行性.

摘要： 为了改善方形钢管混凝土柱的受压性能,在方形钢管混凝土柱中内埋空间钢构架形成空间钢构架-方形钢管混凝土组合柱.这种新型的组合柱具有空间钢构架约束核心混凝土和方形钢管约束空间钢构架外混凝土的双重约束作用,能够有效地改善这种新型组合柱的受压性能和变形能力.为了进一步研究这种新型组合短柱的偏心受压性能,在试验的基础上,本文采用了ABAQUS有限元分析软件,建立了该组合短柱的有限元模型.在验证了模型的准确性后,以方钢管的套箍指标、空间钢构架的约束影响系数、偏心距为参数,对该组合短柱模拟分析.结果表明:方钢管的套箍指标是影响该组合短柱承载力的重要参数.且该组合短柱在大偏心受压时参数的改变对承载力的影响更大.

摘要： 对3组圆竹-混凝土组合柱进行轴压承载力试验,分析其破坏特征及承载性能。采用ANSYS有限元分析软件,建立了圆竹-混凝土组合柱的有限元模型,分析了其轴心受压性能,并将有限元分析结果与试验结果进行对比。结果表明:圆竹-混凝土组合柱的模拟值与试验值吻合较好,证明了有限元分析的可行性,为竹混组合结构构件的计算分析提供了参考。

摘要： 双空间钢构架混凝土柱是由内外空间钢构架组成,即在空间钢构架混凝土短柱中内埋空间钢构架,形成一种对混凝土有着两重约束的组合柱.为了更加深入探究组合柱的偏心受压力学性能,结合试验研究,利用非线性有限元进行模拟分析.分析表明,在其他条件相同情况下,无论大偏心还是小偏心,随着内、外空间钢构架混凝土约束影响系数的增大,双空间钢构架混凝土柱的偏心受压承载力有不同程度地提高,且外侧空间钢构架混凝土约束系数对其偏心受压承载力的影响更加明显.

摘要： 本文主要研究在爆炸荷载作用下,CFRP中对碳纤维方向变化以及柱顶端约束变化对SCCC组合柱动力响应的影响.利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA建模,利用其材料库提供的高能炸药材料模型、状态方程以及多物质流固耦合的方法实现爆炸荷载的施加.在其他条件不变的情况下,分别改变碳纤维的方向以及SCCC组合柱顶端约束情况.数值模拟发现,碳纤维沿横向(垂直柱高)的SCCC组合柱的动力响应小于碳纤维沿纵向(垂直柱高)的SCCC组合柱;柱顶端约束为固定约束与固定铰约束动力SCCC组合响应明显弱于顶端为自由约束的SCCC组合柱,且两者的抗爆性能相差不大.

摘要： 通过9根FRP管混凝土组合柱试验结果的验证,确立了ABAQUS有限元分析模型和相关参量的取值.在此基础上,进一步分析了纤维铺设角度、长细比等参数对组合柱轴压性能的影响.分析表明:组合短柱的承载力与纤维铺设角度呈非线性关系,变化情况为先增大后变小,且最佳纤维铺设角度在14°左右;长细比对组合长柱轴压性能影响很大,组合长柱极限承载力随长细比的增大有较明显地线性减小趋势,对深入研究FRP管混凝土组合柱的轴压受力性能提供一定的参考.

摘要： 本文通过有限元软件对10根方钢管-钢骨高强混凝土组合柱进行了有限元分析与研究,研究其破坏形态及工作机理,同时分析了在不同长细比、偏心距、配骨指标及不同加载方向条件下方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的偏心受压力学性能.有限元分析结果表明:随偏心距的增长,方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的极限承载力不断的降低,随着长细比的增大,方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的破坏形态由原来的强度破坏变为失稳破坏,承载力和构件的刚度随之减小;配骨指标的增加使方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的承载力不断的增长;强轴、弱轴两个加载方向对方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的承载力及初始刚度的影响不明显.同时由于内部钢骨和外部方钢管对混凝土形成双重紧箍力,明显提高核心混凝土的抗压强度,间接的提高了方钢管-钢骨高强混凝土组合柱的极限承载力.方钢管-钢骨高强混凝土组合柱在偏压荷载作用下沿构件高度分布的挠曲线基本符合正弦半波曲线.

摘要： FRP管-再生混凝土-钢管组合柱作为一种新型组合构件,由外FRP管、内钢管以及两管之间填充的再生骨料混凝土3部分组成,其中再生骨料混凝土的应用,有利于促进建筑结构的绿色化、节能化.通过对21根这种组合柱进行单调轴压试验,研究不同再生骨料替代率及不同FRP管厚度对这种组合结构的轴压力学性能的影响.试验结果表明,该新型组合柱相比于填充普通骨料的双管柱承载力有所下降,但延性却有明显提高,有利于抗震;再生骨料替代率为30％的双管组合构件力学性能较好;同时,相比于FRP约束实心组合柱,再生骨料的双管空心柱也表现出良好的约束效果.

摘要： 组合墙在平面内只承受竖向力作用时呈轴心受压受力状态,开洞组合墙中的组合柱在对称开洞的条件下也可视为一轴心受压构件.在竖向荷载作用下,由于构成组合柱的不同材料的性能差别较大,其变形也存在较大差异.有材料的泊松比不同造成的变形不同,还有长细比不同造成的屈曲不同等.在满足一定的构造措施条件下,钢窗框与构造柱的变形及屈曲使各构件互相约束,随着荷载的增加各构件最终协调工作,共同受力.

摘要： 以青岛世奥大厦为工程背景,针对目前在超高层建筑中大量采用的带加强层框架-核心筒结构初步设计阶段的结构选型进行研究.运用结构设计软件ETABS和PKPM-SATWE建立计算模型,进行小震作用及风荷载下的弹性分析,从结构抗侧力性能及经济性两个角度对矩形钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱进行了对比,确定采用矩形钢管混凝土柱作为青岛世奥大厦框架柱;针对水平荷载下结构侧移较大的情况,对结构加强层布置进行了敏感性分析,依据水平荷载下结构位移、框架承担剪力比等参数综合评价,确定了最优的加强层布置方案.

摘要： 随着建筑结构的高度和跨度不断增大,柱的截面尺寸越来越大,不仅占用空间大,且容易形成"胖柱",不利于抗震.本文针对这一问题,在总结国内外对钢管混凝土柱、型钢混凝土柱、钢骨-钢管凝土柱等组合柱的研究成果基础上,提出一种新型的组合柱形式,即加劲肋-钢管混凝土组合柱.本文应用ABAQUS有限元软件对加劲肋-钢管混凝土短柱进行轴心受压计算,与公开文献中的钢管混凝土短柱试验结果进行对比分析,二者计算结果吻合良好,验证了本文计算模型的正确性.计算结果也表明:加劲肋-钢管混凝土柱的承载力比普通钢管混凝土柱高10％～30％.

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： 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： 本发明提供一种钢柱组合支架施工工法，包括支架基础处理步骤，使支架基础满足所需的承载力要求；以及搭设钢柱组合支架步骤，首先将钢支柱与支架基础连接，安装好全部钢支柱之后，将各个钢支柱之间连接，在钢支柱顶端设置分配梁。分配梁可设置成悬臂梁。该工法具有占地少、成本低、施工快速、安全性高的特点。本发明还提供一种专用钢柱组合支架，包括钢柱支架和分配梁，钢柱支架由多个垂直固定在支架基础的钢支柱构成，钢支柱之间有斜支撑连接，钢支柱的顶端设置有分配梁，分配梁可以是悬臂梁。

摘要： 钢砼组合框架柱与钢筋混凝土框架柱组合装配式结构体系，包括垂直设置的若干根钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱，钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱呈矩形阵列布置，相邻两根钢砼组合框架柱、相邻两根钢筋混凝土框架柱以及相邻的钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱的上端之间均水平设置有框架梁；在框架梁下方的相邻两根钢砼组合框架柱之间填充有二次结构墙体；本发明原理科学、设计新颖、结构简单，钢砼组合预制加上现浇内部混凝土柱，结构强度高，抗震效果好，缩短了施工周期，降低了施工成本且具有良好的防火性能。

摘要： 本实用新型提供了一种柱承重桁架组合及柱承重桁架组合竖向建筑构造体系。柱承重桁架组合包括若干单榀桁架组件，还包括用于连接相邻设置的单榀桁架组件的连接组件，连接组件包括连接构件、锁紧构件以及定位构件，连接构件用于连接左右相邻设置的两组单榀桁架组件，锁紧构件用于将连接构件固定在单榀桁架组件用于承接另一组单榀桁架组件的承接面上，定位构件用于在单榀桁架组件进行上下组装时，实现上下设置的两组单榀桁架组件的定位。本实用新型的柱承重桁架组合及柱承重桁架组合竖向建筑构造体系解决了现有技术中角部承重式钢结构模块钢柱截面尺寸大造成的墙面凸柱、得房率下降从而造成在多高层住宅模块钢结构中适应性差的问题。

摘要： 钢砼组合框架柱与钢筋混凝土框架柱组合装配式结构体系，包括垂直设置的若干根钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱，钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱呈矩形阵列布置，相邻两根钢砼组合框架柱、相邻两根钢筋混凝土框架柱以及相邻的钢砼组合框架柱和钢筋混凝土框架柱的上端之间均水平设置有框架梁；在框架梁下方的相邻两根钢砼组合框架柱之间填充有二次结构墙体；本实用新型原理科学、设计新颖、结构简单，钢砼组合预制加上现浇内部混凝土柱，结构强度高，抗震效果好，缩短了施工周期，降低了施工成本且具有良好的防火性能。

摘要： 本发明涉及的是内置管高强混凝土芯柱的组合柱组合梁框架及其施工方法，其中的内置管高强混凝土芯柱的组合柱组合梁框架具有内置非对称的钢骨或塑骨预应力混凝土组合梁、内置芯柱的配筋混凝土组合柱，组合梁水平设置在组合柱之间，二者在交汇处采用节点连接；芯柱为钢管混凝土柱或FRP管混凝土柱，芯柱外壁设置抗混凝土滑移的剪力键，芯柱置于配筋混凝土柱中；组合梁中钢骨或塑骨设置横向加劲肋，跨中处钢骨或塑骨位于组合梁的下部，支座处钢骨或塑骨位于组合梁的上部，预应力筋沿长度方向设置在组合梁中；梁柱节点处预应力筋从芯柱的两侧穿过，在组合柱端张拉和锚固。本发明可承受的轴向压力比较大，避免体系中出现过于臃肿的胖柱；预应力筋融入到组合梁中，可减小组合梁的变形和裂缝。

摘要： 本发明涉及的是内置高强混凝土芯柱的组合柱组合梁框架及其施工方法，其中的内置芯柱的异强组合柱组合梁框架具有内置非对称的钢骨或塑骨预应力混凝土组合梁、内置芯柱的配筋混凝土组合柱，组合梁水平设置在组合柱之间，二者在交汇处采用节点连接；芯柱由纵筋、箍筋、混凝土浇注在一起形成，纵筋分布在芯柱的周围，箍筋包裹在纵筋外，芯柱置于配筋混凝土柱中；组合梁中钢骨或塑骨设置横向加劲肋，跨中处钢骨或塑骨位于组合梁的下部，支座处钢骨或塑骨位于组合梁的上部，预应力筋沿长度方向设置在组合梁中；梁柱节点处预应力筋从芯柱的两侧穿过，在组合柱端张拉和锚固。本发明能够明显减小柱的截面尺寸，避免体系中出现过于臃肿的胖柱；组合梁中预应力筋可产生均布反力来抵消部分外荷载。

摘要： 本发明涉及的是内置芯柱的异强组合柱组合梁框架及其施工方法，这种内置芯柱的异强组合柱组合梁框架具有内置非对称的钢骨或塑骨预应力混凝土组合梁、内置芯柱的配筋混凝土组合柱，组合梁水平设置在组合柱之间，二者在交汇处采用节点连接；芯柱由钢骨或塑骨与混凝土浇注在一起形成，纵筋分布在芯柱的周围，箍筋包裹在纵筋外，芯柱置于配筋混凝土柱中；组合梁中的钢骨或塑骨设置横向加劲肋，跨中处钢骨或塑骨位于组合梁的下部，支座处钢骨或塑骨位于组合梁的上部，预应力筋沿长度方向设置在组合梁中；梁柱节点处预应力筋从芯柱的两侧穿过，在组合柱端张拉和锚固。本发明可提高柱的轴压性能，组合柱截面尺寸小，芯柱除可在现场现浇外，还可在工厂预制，现场安装，减少工作量，缩短施工周期。

摘要： 一种格构式型钢柱，包括构格式下柱与H钢上柱，其特征是格构式下柱为矩形截面，所述构格式下柱由位于矩形截面四角的四根角钢立杆与斜向腹杆组成，所述H钢上柱下端伸入所述构格式下柱中一定长度。格构式型钢柱刚度大，用钢量小，柱的弦杆与腹杆均能在组合柱内充分受力，大大节约柱的用钢量。

摘要： 本发明涉及的是内置芯柱的异强组合柱组合梁框架及其施工方法，这种内置芯柱的异强组合柱组合梁框架具有内置非对称的钢骨或塑骨预应力混凝土组合梁、内置芯柱的配筋混凝土组合柱，组合梁水平设置在组合柱之间，二者在交汇处采用节点连接；芯柱由钢骨或塑骨与混凝土浇注在一起形成，纵筋分布在芯柱的周围，箍筋包裹在纵筋外，芯柱置于配筋混凝土柱中；组合梁中的钢骨或塑骨设置横向加劲肋，跨中处钢骨或塑骨位于组合梁的下部，支座处钢骨或塑骨位于组合梁的上部，预应力筋沿长度方向设置在组合梁中；梁柱节点处预应力筋从芯柱的两侧穿过，在组合柱端张拉和锚固。本发明可提高柱的轴压性能，组合柱截面尺寸小，芯柱除可在现场现浇外，还可在工厂预制，现场安装，减少工作量，缩短施工周期。

摘要： 本发明涉及的是内置高强混凝土芯柱的组合柱组合梁框架及其施工方法，其中的内置芯柱的异强组合柱组合梁框架具有内置非对称的钢骨或塑骨预应力混凝土组合梁、内置芯柱的配筋混凝土组合柱，组合梁水平设置在组合柱之间，二者在交汇处采用节点连接；芯柱由纵筋、箍筋、混凝土浇注在一起形成，纵筋分布在芯柱的周围，箍筋包裹在纵筋外，芯柱置于配筋混凝土柱中；组合梁中钢骨或塑骨设置横向加劲肋，跨中处钢骨或塑骨位于组合梁的下部，支座处钢骨或塑骨位于组合梁的上部，预应力筋沿长度方向设置在组合梁中；梁柱节点处预应力筋从芯柱的两侧穿过，在组合柱端张拉和锚固。本发明能够明显减小柱的截面尺寸，避免体系中出现过于臃肿的胖柱；组合梁中预应力筋可产生均布反力来抵消部分外荷载。